復(fù)習(xí)方案202X屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第4單元曲線運動萬有引力與航天第11講圓周運動課件

1、第11講PART 11圓周運動教材知識梳理考點互動探究教師備用習(xí)題一、勻速圓周運動1.定義:線速度大小的圓周運動.2.性質(zhì):向心加速度大小不變,方向,是非勻變速曲線運動.3.條件:合力,方向始終與速度方向垂直且指向.教材知識梳理保持不變時刻變化大小不變圓心二、描述勻速圓周運動的基本參量教材知識梳理教材知識梳理【辨別明理】(1)勻速圓周運動是勻變速曲線運動.()(2)勻速圓周運動的加速度恒定.()(3)做勻速圓周運動的物體所受的合外力大小不變.()(4)物體做離心運動是因為受到所謂離心力的作用.()(5)汽車轉(zhuǎn)彎時速度過大就會向外發(fā)生側(cè)滑,這是由于汽車輪胎受沿轉(zhuǎn)彎半徑向內(nèi)的靜摩擦力不足以提供汽車

2、轉(zhuǎn)彎所需要的向心力.()(6)勻速圓周運動和勻速直線運動中的兩個“勻速”的含義相同嗎? (7)勻速圓周運動中哪些物理量是不變的?教材知識梳理答案(1)()(2)()(3)()(4)()(5)()(6)兩個“勻速”意義不同,勻速圓周運動全稱應(yīng)為勻速率圓周運動,其速度、向心加速度都是變化的.(7)勻速圓周運動中不變的物理量有:角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速、動能,變化的物理量有:線速度、向心加速度、向心力、動量.考點一圓周運動的運動學(xué)問題考點互動探究考點互動探究例1 光盤驅(qū)動器讀取數(shù)據(jù)的某種方式可簡化為以下模式:在讀取內(nèi)環(huán)數(shù)據(jù)時,以恒定角速度的方式讀取,而在讀取外環(huán)數(shù)據(jù)時,以恒定線速度的方式讀取.如圖1

3、1-2所示,設(shè)內(nèi)環(huán)內(nèi)邊緣半徑為R1,內(nèi)環(huán)外邊緣半徑為R2,外環(huán)外邊緣半徑為R3.A、B、C分別為各邊緣上的點,則讀取內(nèi)環(huán)上A點時A點的向心加速度大小和讀取外環(huán)上C點時C點的向心加速度大小之比為()圖11-2考點互動探究答案 D考點互動探究變式題 2018柳州鐵路一中期中如圖11-3所示,B和C是一組塔輪,即B和C半徑不同,但固定在同一轉(zhuǎn)動軸上,其半徑之比RBRC=32,A輪的半徑大小與C輪相同,它與B輪緊靠在一起,當(dāng)A輪繞過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動時,由于摩擦作用,B輪也隨之無滑動地轉(zhuǎn)動起來.a、b、c分別為三輪邊緣的點,則a、b、c三點在轉(zhuǎn)動過程中的()A.線速度大小之比為322B.角速度之比為3

4、32C.轉(zhuǎn)速之比為232D.向心加速度大小之比為964圖11-3考點互動探究答案 D考點二水平面內(nèi)圓周運動的動力學(xué)問題考點互動探究考點互動探究考點互動探究水平面內(nèi)圓周運動的臨界問題通常是靜摩擦力提供向心力,靜摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大,當(dāng)靜摩擦力增大到最大靜摩擦力時,物體達到保持圓周運動的最大轉(zhuǎn)速.若轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大,物體將做離心運動.考點互動探究例2 (多選)2014全國卷如圖11-4所示,兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動,用

5、表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度.下列說法正確的是 ()A.b一定比a先開始滑動B.a、b所受的摩擦力始終相等圖11-4考點互動探究答案 AC考點互動探究變式題1 如圖11-5所示,兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)沿半徑方向放在水平圓盤上并用細線相連,a與轉(zhuǎn)軸OO的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動至兩木塊剛好未發(fā)生滑動,表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度,下列說法正確的是()A.細線中的張力等于kmg圖11-5考點互動探究答案 B考點互動探究變式題2 (多選)如圖11-6所示,一根細線下端拴一個金屬小球P,細

6、線的上端固定在金屬塊Q上,Q放在帶小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動(圓錐擺).現(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運動,兩次金屬塊Q都靜止在桌面上的同一點,則后一種情況與原來相比較,下面的判斷中正確的是()A.細線所受的拉力變小B.小球P運動的角速度變大C.Q受到桌面的靜摩擦力變大D.Q受到桌面的支持力變大圖11-6考點互動探究答案 BC考點互動探究 要點總結(jié)圓錐擺、火車轉(zhuǎn)彎、汽車轉(zhuǎn)彎、飛機在空中盤旋、開口向上的光滑圓錐體內(nèi)小球繞豎直軸線的圓周運動等,都是水平面內(nèi)圓周運動的典型實例,其受力特點是合力沿水平方向指向軌跡圓心.考點三豎直面內(nèi)的圓周運動問題 考點

7、互動探究在僅有重力場的豎直面內(nèi)的圓周運動是典型的非勻速圓周運動,對于物體在豎直平面內(nèi)做圓周運動的問題,中學(xué)物理只研究物體通過最高點和最低點的情況,高考中涉及圓周運動的知識點大多是臨界問題,其中豎直面內(nèi)的線球模型、桿球模型中圓周運動的臨界問題出現(xiàn)的頻率非常高.下面是豎直面內(nèi)兩個常見模型的比較.考點互動探究考點互動探究考點互動探究考點互動探究例3 2018天津六校聯(lián)考如圖11-7甲所示,質(zhì)量為m的小球用長為L的不可伸長的輕繩連接后繞固定點O在豎直面內(nèi)做圓周運動,經(jīng)過最低點的速度大小為v,此時輕繩的拉力大小為F.F與v2的關(guān)系圖像如圖乙中實線所示,已知重力加速度為g,關(guān)于圖乙中a、b、c的值,下列判

8、斷正確的是()A.a=6mgB.a=5mgC.b=2mgD.c=6gL考向一線球模型圖11-7考點互動探究考點互動探究圖11-8考點互動探究答案 CD考點互動探究考向二桿球模型圖11-9考點互動探究考點互動探究答案 C考點互動探究圖11-10考點互動探究答案 C考點互動探究 建模點撥考點互動探究考點四圓周運動與平拋運動的綜合問題考點互動探究例5 如圖11-11所示,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時,物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動.現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R=0.5m,離水平地面的高度H=0.8m,物塊平拋落地過程水平位移的大小s=0.4m.設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動

9、摩擦力,重力加速度g取10m/s2.求:(1)物塊做平拋運動的初速度大小v0;(2)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù).圖11-11考點互動探究答案 (1)1m/s(2)0.2考點互動探究考點互動探究變式題 如圖11-12所示,光滑半圓形軌道處于豎直平面內(nèi),半圓形軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點A.一質(zhì)量為m的小球在水平地面上C點受水平向左的恒力F由靜止開始運動,當(dāng)運動到A點時撤去恒力F,小球沿豎直半圓形軌道運動到軌道最高點B,最后又落在水平地面上的D點(圖中未畫出).已知A、C間的距離為L,重力加速度為g.(1)若軌道半徑為R,求小球到達半圓形軌道B點時受到軌道的壓力大小FN;(2)為使小球能運動

10、到軌道最高點B,求軌道半徑的最大值Rm;(3)軌道半徑R為多大時,小球在水平地面上的落點D到A點的距離最大?最大距離xm是多少?圖11-12考點互動探究考點互動探究考點互動探究 要點總結(jié)解答圓周運動與平拋運動綜合問題時的常用技巧(1)審題時尋找類似“剛好”“取值范圍”“最大(小)”等字眼,看題述過程是否存在臨界(極值)問題.(2)解決臨界(極值)問題的一般思路,首先要考慮達到臨界條件時物體所處的狀態(tài),其次分析該狀態(tài)下物體的受力特點,最后結(jié)合圓周運動知識,列出相應(yīng)的動力學(xué)方程綜合分析.(3)注意圓周運動的周期性,看是否存在多解問題.(4)要檢驗結(jié)果的合理性,看是否與實際相矛盾.教師備用習(xí)題教師備

11、用習(xí)題答案 C教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題答案 BC教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題答案 AC教師備用習(xí)題4.(多選)如圖所示,一長為L的輕質(zhì)細桿一端與質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)相連,另一端可繞O點轉(zhuǎn)動.現(xiàn)使輕桿在同一豎直面內(nèi)做勻速轉(zhuǎn)動,測得小球的向心加速度大小為g(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?,則下列說法正確的是()教師備用習(xí)題答案 ACD教師備用習(xí)題5.如圖所示,半徑為R的實心圓盤的中心軸與豎直方向的夾角為.開始時,圓盤靜止,其上表面覆蓋著一層灰,沒有掉落.現(xiàn)將圓盤繞其中心軸旋轉(zhuǎn),其角速度從零緩慢增大至,此時圓盤表面上的灰有75%被甩掉,設(shè)灰塵與圓盤面間的動摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,則的值為()教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題6.如圖所示,長為l=1m的細線一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球(可視為質(zhì)點),另一端固定在光滑錐體的頂