《2020版高考物理一轮复习 第四章 第3讲 圆周运动及其应用教案 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考物理一轮复习 第四章 第3讲 圆周运动及其应用教案 新人教版（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3讲圆周运动及其应用考点1圆周运动中的运动学分析1描述圆周运动的物理量间的关系2常见的三种传动方式及特点传动类型图示结论共轴传动A、B两点转动的周期、角速度相同，线速度与其半径成正比皮带传动A、B两点的线速度大小相同，角速度与其半径成反比，周期与其半径成正比齿轮传动vAvB(线速度)，(n1、n2分别表示两齿轮的齿数)1(2018江苏卷)(多选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10.在此10 s时间内，火车(AD)A运动路程为600 m B加速度为零C角速度约为1 rad/s D转弯半径约为3.4 km解析：本题考查匀速圆周运动火车的
2、角速度 rad/s rad/s，选项C错误；火车做匀速圆周运动，其受到的合外力等于向心力，加速度不为零，选项B错误；火车在10 s内运动路程svt600 m，选项A正确；火车转弯半径R m3.4 km，选项D正确2汽车后备箱盖一般都配有可伸缩的液压杆，如图甲所示，其示意图如图乙所示，可伸缩液压杆上端固定于后盖上A点，下端固定于箱内O点，B也为后盖上一点，后盖可绕过O点的固定铰链转动，在合上后备箱盖的过程中(C)AA点相对O点做圆周运动BA点与B点相对于O点转动的线速度大小相等CA点与B点相对于O点转动的角速度大小相等DA点与B点相对于O点转动的向心加速度大小相等解析：在合上后备箱盖的过程中，O
3、A的长度是变化的，因此A点相对O点不是做圆周运动，选项A错误；在合上后备箱盖的过程中，A点与B点都是绕O点做圆周运动，相同的时间绕O点转过的角度相同，即A点与B点相对O点的角速度相等，但是OB大于OA，根据vr，所以B点相对于O点转动的线速度大，故选项B错误，C正确；根据向心加速度公式ar2可知，B点相对O点的向心加速度大于A点相对O点的向心加速度，故选项D错误3(多选)如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机，它是由两个大小相等直径约为30 cm的感应玻璃盘起电的，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接如图乙所示，现玻璃盘以100 r/min的转速旋转，已知主动轮的半径约为8 cm，从动
4、轮的半径约为2 cm，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是(BC)AP、Q的线速度相同B玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反CP点的线速度大小约为1.6 m/sD摇把的转速约为400 r/min解析：由于线速度的方向沿曲线的切线方向，由图可知，P、Q两点的线速度的方向一定不同，故A错误；若主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，所以玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反，故B正确；玻璃盘的直径是30 cm，转速是100 r/min，所以线速度vr2nr2 m/s0.5 m/s1.6 m/s，故C正确；从动轮边缘的线速度vcrc20.02
5、m/s m/s，由于主动轮的边缘各点的线速度与从动轮边缘各点的线速度的大小相等，即vzvc，所以主动轮的转速nz r/s25 r/min，故D错误在分析传动装置的各物理量时，要抓住不等量与等量之间的关系.分析此类问题有两个关键点：一是同一轮轴上的各点角速度相同；二是皮带不打滑时，与皮带接触的各点线速度大小相同.抓住这两点，然后根据描述圆周运动的各物理量之间的关系就不难得出正确的结论.考点2圆周运动中的动力学问题1向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力2向心力的确定(1)确定圆周运
6、动的轨道所在的平面，确定圆心的位置(2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力考向1火车转弯问题(1)v，车轮与内、外侧轨道无作用力；(2)v，火车车轮对外侧轨道有作用力；(3)vmg，汽车处于超重状态拱形桥mgFN桥对车的支持力FNmgmG，v0时，FTG5(2019江西赣州联考)如图所示，轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在天花板上的O点则小球在竖直平面内摆动的过程中，以下说法正确的是(C)A小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B在最高点A、B，因小球的速度为零，所以小球受到的合力为零C小球在最低点C所受的合力，即为向心力D小球在摆动过
7、程中绳子的拉力使其速率发生变化解析：小球摆动过程中，合力沿绳子方向的分力提供向心力，不是靠外力的合力提供向心力，故A错误在最高点A和B，小球的速度为零，向心力为零，但是小球所受的合力不为零，故B错误小球在最低点受重力和拉力，两个力的合力竖直向上，合力等于向心力，故C正确小球在摆动的过程中，由于绳子的拉力与速度方向垂直，则拉力不做功，拉力不会使小球速率发生变化，故D错误6小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示将两球由静止释放在各自轨迹的最低点(C)AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的动能一定小于Q
8、球的动能CP球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度解析：小球从水平位置摆动至最低点，由动能定理得mgLmv2，解得v，因LPLQ，故vPmQ，则两小球的动能大小无法比较，选项B错误；对小球在最低点受力分析得FTmgm，可得FT3mg，选项C正确；由a2g可知，两球的向心加速度相等，选项D错误考向4圆锥摆(圆锥筒)模型1受力特点受两个力，且两个力的合力沿水平方向，物体在水平面内做匀速圆周运动2解题方法：对研究对象进行受力分析，确定向心力来源确定圆心和半径应用相关力学规律列方程求解7(2019福建漳州联考)两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固
9、定在同一点，若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是(B)解析：小球做匀速圆周运动，对其受力分析如图所示，则有mgtanm2Lsin，整理得：Lcos，则两球处于同一高度，故B正确8(2019福建厦门质检)(多选)如图所示，金属块Q放在带光滑小孔的水平桌面上，一根穿过小孔的细线，上端固定在Q上，下端拴一个小球小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)，细线与竖直方向成30角(图中P位置)现使小球在更高的水平面上做匀速圆周运动细线与竖直方向成60角(图中P位置)两种情况下，金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相
10、比较，下面判断正确的是(BD)AQ受到桌面的静摩擦力大小不变B小球运动的角速度变大C细线所受的拉力之比为21D小球向心力大小之比为31解析：对小球受力分析如图所示，则有T，向心力Fnmgtanm2Lsin，得角速度，当小球做圆周运动的平面升高时，增大，cos减小，则拉力T增大，角速度增大，金属块Q受到的静摩擦力等于细线的拉力大小，Q受到桌面的支持力等于重力，则后一种情况与原来相比，Q受到桌面的静摩擦力增大，故A错误，B正确细线与竖直方向成30角时拉力T，细线与竖直方向成60角时拉力T2mg，所以T2T11，故C错误细线与竖直方向成30角时向心力Fn1mgtan30mg，细线与竖直方向成60角时向心力Fn2mgtan60mg，所以Fn2Fn131，所以D项正确考向5水平转盘模型9(多选
