高三物理(魯科版)一輪復習配套課件：5-3圓周運動.

1、強基固本強基固本考點突破考點突破知識點一、勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度知識點一、勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度1勻速圓周運動勻速圓周運動(1)定義：在任意相等時間內(nèi)通過的定義：在任意相等時間內(nèi)通過的_都相等的圓周運都相等的圓周運動。動。(2)特點：加速度大小特點：加速度大小_ ，方向始終指向，方向始終指向_ ，是變，是變加速運動。加速運動。第第3課時圓周運動課時圓周運動知知 識識 梳梳 理理弧長弧長不變不變圓心圓心強基固本強基固本考點突破考點突破(3)條件：合外力大小條件：合外力大小_ 、方向始終與、方向始終與_方向垂直方向垂直且指向圓心。且指向圓心。2描述圓周運動的物理

2、量描述圓周運動的物理量描述圓周運動的物理量主要有線速度、角速度、周期、描述圓周運動的物理量主要有線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速、向心加速度、向心力等，現(xiàn)比較如下表：頻率、轉(zhuǎn)速、向心加速度、向心力等，現(xiàn)比較如下表：不變不變速度速度強基固本強基固本考點突破考點突破定義、意義定義、意義公式、單位公式、單位線速度線速度(v)描述圓周運動的物體運動描述圓周運動的物體運動_的物理量的物理量是矢量，方向和半徑垂是矢量，方向和半徑垂直，和圓周相切直，和圓周相切角速度角速度()描述物體繞圓心描述物體繞圓心_的物理量的物理量中學不研究其方向中學不研究其方向快慢快慢轉(zhuǎn)動快慢轉(zhuǎn)動快慢強基固本強基固本考點突破考點突破

3、周期周期(T)和和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(n)或或頻率頻率( f )周期是物體沿圓周運動周期是物體沿圓周運動_的時間的時間轉(zhuǎn)速是物體單位時間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是物體單位時間轉(zhuǎn)過的過的_，也叫頻率，也叫頻率向心加速向心加速度度(a)描述速度描述速度_變化變化_的物理量的物理量方向指向圓心方向指向圓心r2一周一周圈數(shù)圈數(shù)方向方向快慢快慢強基固本強基固本考點突破考點突破知識點二、勻速圓周運動的向心力知識點二、勻速圓周運動的向心力1作用效果作用效果：向心力產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的：向心力產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的_ ，不改變速度的，不改變速度的_ 。3方向方向：始終沿半徑方向指向：始終沿半徑方向指向_ ，時刻在改變，即向

4、，時刻在改變，即向心力是一個變力。心力是一個變力。4來源來源向心力可以由一個力提供，也可以由幾個力的向心力可以由一個力提供，也可以由幾個力的_提提供，還可以由一個力的供，還可以由一個力的_提供。提供。方向方向大小大小m2r圓心圓心合力合力分力分力強基固本強基固本考點突破考點突破知識點三、離心現(xiàn)象知識點三、離心現(xiàn)象1定義定義：做：做_的物體，在所受合外力突然消失或不的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運動足以提供圓周運動_的情況下，就做逐漸遠離的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動。圓心的運動。2本質(zhì)本質(zhì)：做圓周運動的物體，由于本身的慣性，總有沿著：做圓周運動的物體，由于本身的慣性，總有沿著_

5、飛出去的趨勢。飛出去的趨勢。圓周運動圓周運動所需向心力所需向心力圓周切線方向圓周切線方向強基固本強基固本考點突破考點突破3受力特點受力特點當當F_時，物體做勻速圓周運動；時，物體做勻速圓周運動；當當F0時，物體沿時，物體沿_飛出；飛出；當當F_時，物體逐漸遠離圓心，時，物體逐漸遠離圓心，F(xiàn)為實際提供的向心力，如圖為實際提供的向心力，如圖1所示。所示。圖圖1mr2切線方向切線方向mr2強基固本強基固本考點突破考點突破思維深化思維深化判斷正誤，正確的畫判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫，錯誤的畫“”。(1)做圓周運動的物體，一定受到向心力的作用，所以分析做圓周運動的物體，一定受到向心力的作用，所以分

6、析做圓周運動物體的受力，除了分析其受到的其他力，還必須做圓周運動物體的受力，除了分析其受到的其他力，還必須指出它受到向心力的作用。指出它受到向心力的作用。 ()(2)一物體以一物體以4 m/s的線速度做勻速圓周運動，周期為的線速度做勻速圓周運動，周期為2 s，則，則速度變化率的大小為速度變化率的大小為4 m/s2。 ()(3)在絕對光滑的水平路面上汽車可以轉(zhuǎn)彎。在絕對光滑的水平路面上汽車可以轉(zhuǎn)彎。 ()(4)火車轉(zhuǎn)彎速率小于規(guī)定的數(shù)值時，內(nèi)軌受到的壓力會增火車轉(zhuǎn)彎速率小于規(guī)定的數(shù)值時，內(nèi)軌受到的壓力會增大。大。 ()(5)飛機在空中沿半徑為飛機在空中沿半徑為R的水平圓周盤旋時，飛機機翼一定的水

7、平圓周盤旋時，飛機機翼一定處于傾斜狀態(tài)。處于傾斜狀態(tài)。 ()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)強基固本強基固本考點突破考點突破題組一勻速圓周運動的運動學分析題組一勻速圓周運動的運動學分析1(多選多選)質(zhì)點做勻速圓周運動時，下列說法正確的是質(zhì)點做勻速圓周運動時，下列說法正確的是 ()A速度的大小和方向都改變速度的大小和方向都改變B勻速圓周運動是勻變速曲線運動勻速圓周運動是勻變速曲線運動C當物體所受合力全部用來提供向心力時，物體做勻當物體所受合力全部用來提供向心力時，物體做勻速圓周運動速圓周運動D向心加速度大小不變，方向時刻改變向心加速度大小不變，方向時刻改變解析解析勻速圓周運動的速度的大小不

8、變，方向時刻變化，勻速圓周運動的速度的大小不變，方向時刻變化，A錯；它的加速度大小不變，但方向時刻改變，不是勻變速曲錯；它的加速度大小不變，但方向時刻改變，不是勻變速曲線運動，線運動，B錯，錯，D對；由勻速圓周運動的條件可知，對；由勻速圓周運動的條件可知，C對。對。答案答案CD題題 組組 自自 測測強基固本強基固本考點突破考點突破2. (多選多選)(2014廣東韶關(guān)一模廣東韶關(guān)一模)如圖如圖2所示，由所示，由于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面上于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面上P、O兩物體兩物體均繞地球自轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動，對于均繞地球自轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動，對于P、O兩物體的運動，下列說法正確的兩物體的運動，下列說

9、法正確的是是 ()AP、O兩點的角速度大小相等兩點的角速度大小相等BP、O兩點的線速度大小相等兩點的線速度大小相等C同一物體在同一物體在O點的向心加速度比在點的向心加速度比在P點的向心加速度點的向心加速度大大D放在放在P、O兩處的物體均只受重力和支持力兩個力作兩處的物體均只受重力和支持力兩個力作用用圖圖2強基固本強基固本考點突破考點突破解析解析同軸轉(zhuǎn)動的不同點角速度相等，同軸轉(zhuǎn)動的不同點角速度相等，A正確；正確；P、O兩兩點做圓周運動的半徑不同，根據(jù)點做圓周運動的半徑不同，根據(jù)vr可知，兩點的線速可知，兩點的線速度大小不同，度大小不同，B錯誤；根據(jù)錯誤；根據(jù)a2r可知，同一物體在可知，同一物體

10、在O點點的向心加速度比在的向心加速度比在P點的向心加速度大，點的向心加速度大，C正確；放在正確；放在P、O兩處的物體均只受萬有引力和支持力兩個力的作兩處的物體均只受萬有引力和支持力兩個力的作用，用，D錯誤。錯誤。答案答案AC強基固本強基固本考點突破考點突破題組二圓周運動的動力學分析題組二圓周運動的動力學分析3. 如圖如圖3所示，洗衣機脫水筒在轉(zhuǎn)動時，衣服貼所示，洗衣機脫水筒在轉(zhuǎn)動時，衣服貼靠在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上而不掉下來，則靠在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上而不掉下來，則衣服衣服()A受到重力、彈力、靜摩擦力和離心力四受到重力、彈力、靜摩擦力和離心力四個力的作用個力的作用B所需的向心力由重力提供所需的

11、向心力由重力提供C所需的向心力由彈力提供所需的向心力由彈力提供D轉(zhuǎn)速越快，彈力越大，摩擦力也越大轉(zhuǎn)速越快，彈力越大，摩擦力也越大圖圖3強基固本強基固本考點突破考點突破解析解析衣服只受重力、彈力和靜摩擦力三個力作衣服只受重力、彈力和靜摩擦力三個力作用，用，A錯；衣服做圓周運動的向心力為它所受到的合錯；衣服做圓周運動的向心力為它所受到的合力，由于重力與靜摩擦力平衡，故彈力提供向心力，由于重力與靜摩擦力平衡，故彈力提供向心力，即力，即Nmr2，轉(zhuǎn)速越大，轉(zhuǎn)速越大，N越大，越大，C對，對，B、D錯。錯。答案答案C強基固本強基固本考點突破考點突破4. 如圖如圖4所示，質(zhì)量不計的輕質(zhì)彈性桿所示，質(zhì)量不計的

12、輕質(zhì)彈性桿P插插入桌面上的小孔中，桿的另一端套有一入桌面上的小孔中，桿的另一端套有一個質(zhì)量為個質(zhì)量為m的小球，今使小球在水平面的小球，今使小球在水平面內(nèi)做半徑為內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，且角速的勻速圓周運動，且角速度為度為，則桿的上端受到小球?qū)ζ渥饔?，則桿的上端受到小球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮榱Φ拇笮?()圖圖4強基固本強基固本考點突破考點突破答案答案B強基固本強基固本考點突破考點突破題組三離心現(xiàn)象題組三離心現(xiàn)象5. 世界一級方程式錦標賽新加坡大獎賽世界一級方程式錦標賽新加坡大獎賽賽道單圈長賽道單圈長5.067 公里，共有公里，共有23個彎個彎道，如圖道，如圖5所示，賽車在水平路面上所示，賽車在

13、水平路面上轉(zhuǎn)彎時，常常在彎道上沖出跑道，轉(zhuǎn)彎時，常常在彎道上沖出跑道，則以下說法正確的是則以下說法正確的是()A是由于賽車行駛到彎道時，運動員未能及時轉(zhuǎn)動方是由于賽車行駛到彎道時，運動員未能及時轉(zhuǎn)動方向盤才造成賽車沖出跑道的向盤才造成賽車沖出跑道的B是由于賽車行駛到彎道時，運動員沒有及時加速才造是由于賽車行駛到彎道時，運動員沒有及時加速才造成賽車沖出跑道的成賽車沖出跑道的圖圖5強基固本強基固本考點突破考點突破C是由于賽車行駛到彎道時，運動員沒有及時減速才造成是由于賽車行駛到彎道時，運動員沒有及時減速才造成賽車沖出跑道的賽車沖出跑道的D由公式由公式Fm2r可知，彎道半徑越大，越容易沖出跑道可知，

14、彎道半徑越大，越容易沖出跑道答案答案C強基固本強基固本考點突破考點突破6如圖如圖6所示，某電視臺推出了一款所示，某電視臺推出了一款娛樂闖關(guān)節(jié)目，選手最容易失敗娛樂闖關(guān)節(jié)目，選手最容易失敗落水的地方是第四關(guān)落水的地方是第四關(guān)“瘋狂轉(zhuǎn)盤瘋狂轉(zhuǎn)盤”和第五關(guān)和第五關(guān)“高空滑索高空滑索”。根據(jù)所學。根據(jù)所學物理知識，下列選項中表述正確的是物理知識，下列選項中表述正確的是 ()A選手進入轉(zhuǎn)盤后，在轉(zhuǎn)盤中間比較安全選手進入轉(zhuǎn)盤后，在轉(zhuǎn)盤中間比較安全B選手進入轉(zhuǎn)盤后，在轉(zhuǎn)盤邊緣比較安全選手進入轉(zhuǎn)盤后，在轉(zhuǎn)盤邊緣比較安全C質(zhì)量越大的選手，越不容易落水質(zhì)量越大的選手，越不容易落水D選手從最后一個轉(zhuǎn)盤的邊緣起跳去抓

15、滑索時，起跳選手從最后一個轉(zhuǎn)盤的邊緣起跳去抓滑索時，起跳方向應正對懸索方向應正對懸索圖圖6強基固本強基固本考點突破考點突破解析解析根據(jù)向心力根據(jù)向心力Fn4m2n2r，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速不變的情況，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速不變的情況下，半徑越大，需要的向心力越大，而質(zhì)量一定的選手最下，半徑越大，需要的向心力越大，而質(zhì)量一定的選手最大靜摩擦力是確定的，所以在轉(zhuǎn)盤中間比較安全，大靜摩擦力是確定的，所以在轉(zhuǎn)盤中間比較安全，A正正確、確、B錯誤；選手質(zhì)量越大，最大靜摩擦力越大，需要的錯誤；選手質(zhì)量越大，最大靜摩擦力越大，需要的向心力也大，是否容易落水，和選手質(zhì)量無關(guān)，向心力也大，是否容易落水，和選手質(zhì)量無關(guān)，C錯誤；錯誤；

16、選手從轉(zhuǎn)盤的邊緣起跳時，有一個與轉(zhuǎn)盤邊緣線速度一樣選手從轉(zhuǎn)盤的邊緣起跳時，有一個與轉(zhuǎn)盤邊緣線速度一樣的分速度，所以選手起跳方向不應正對懸索，的分速度，所以選手起跳方向不應正對懸索，D錯誤。錯誤。答案答案A強基固本強基固本考點突破考點突破考點一圓周運動中的運動學分析考點一圓周運動中的運動學分析1對公式對公式vr的理解的理解當當r一定時，一定時，v與與成正比；成正比；當當一定時，一定時，v與與r成正比；成正比；當當v一定時，一定時，與與r成反比。成反比。在在v一定時，一定時，a與與r成反比；在成反比；在一定時，一定時，a與與r成正比。成正比。強基固本強基固本考點突破考點突破圖圖7AA點與點與C點的

17、角速度大小相等點的角速度大小相等BA點與點與C點的線速度大小相等點的線速度大小相等強基固本強基固本考點突破考點突破CB點與點與C點的角速度大小之比為點的角速度大小之比為2 1DB點與點與C點的向心加速度大小之比為點的向心加速度大小之比為1 4強基固本強基固本考點突破考點突破答案答案BD強基固本強基固本考點突破考點突破常見的三種傳動方式及特點常見的三種傳動方式及特點1皮帶傳動皮帶傳動：如圖：如圖8甲、乙所示，皮帶與兩輪之間無相對滑甲、乙所示，皮帶與兩輪之間無相對滑動時，兩輪邊緣線速度大小相等，即動時，兩輪邊緣線速度大小相等，即vAvB。圖圖82摩擦傳動摩擦傳動：如圖：如圖9所示，兩輪邊緣接觸，接

18、觸點無打滑現(xiàn)所示，兩輪邊緣接觸，接觸點無打滑現(xiàn)象時，兩輪邊緣線速度大小相等，即象時，兩輪邊緣線速度大小相等，即vAvB。圖圖9強基固本強基固本考點突破考點突破3同軸傳動同軸傳動：如圖：如圖10甲、乙所示，繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的物甲、乙所示，繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的物體，角速度相同，體，角速度相同，AB，由，由vr知知v與與r成正比。成正比。 圖圖10強基固本強基固本考點突破考點突破【變式訓練變式訓練】1(多選多選)如圖如圖11所示為一鏈條傳動裝置的所示為一鏈條傳動裝置的示意圖。已知主動輪是逆時針轉(zhuǎn)動的，示意圖。已知主動輪是逆時針轉(zhuǎn)動的，轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為n，主動輪和從動輪的齒數(shù)比為，主動輪和從動輪的齒數(shù)比為k，以

19、下說法中正確的是，以下說法中正確的是()A從動輪是順時針轉(zhuǎn)動的從動輪是順時針轉(zhuǎn)動的B主動輪和從動輪邊緣的線速度大小相等主動輪和從動輪邊緣的線速度大小相等C從動輪的轉(zhuǎn)速為從動輪的轉(zhuǎn)速為nk圖圖11強基固本強基固本考點突破考點突破解析解析主動輪是逆時針轉(zhuǎn)動的，從動輪也是逆時針轉(zhuǎn)動主動輪是逆時針轉(zhuǎn)動的，從動輪也是逆時針轉(zhuǎn)動的，故的，故A錯；主動輪和從動輪邊緣的線速度大小相等，錯；主動輪和從動輪邊緣的線速度大小相等，故故B對；由對；由v2Rn知主動輪與從動輪的轉(zhuǎn)速比等于兩輪知主動輪與從動輪的轉(zhuǎn)速比等于兩輪的周長的反比，即轉(zhuǎn)速比等于齒數(shù)的反比，設(shè)從動輪的的周長的反比，即轉(zhuǎn)速比等于齒數(shù)的反比，設(shè)從動輪的轉(zhuǎn)

20、速為轉(zhuǎn)速為n，有，有n n1 k，可得，可得nnk，C對、對、D錯。錯。答案答案BC強基固本強基固本考點突破考點突破考點二圓周運動中的動力學分析考點二圓周運動中的動力學分析1向心力的來源向心力的來源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個力的合力或某個力的分摩擦力等各種力，也可以是幾個力的合力或某個力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一個向心力。力，因此在受力分析中要避免再另外添加一個向心力。2向心力的確定向心力的確定(1)確定圓周運動的軌道所在的平面，確定圓心的位置。確定圓周運動的軌道所在的平面，確定圓

21、心的位置。(2)分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力就是向心力。圓心的合力就是向心力。強基固本強基固本考點突破考點突破【例例2】 (2013江蘇卷江蘇卷，2)如圖如圖12所示，所示，“旋轉(zhuǎn)秋千旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個座椅中的兩個座椅A、B質(zhì)量質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上。不考慮空氣阻力的影響，轉(zhuǎn)圓盤上。不考慮空氣阻力的影響，當旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動當旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是時，下列說法正確的是()AA的速度比的速度比B的大的大 BA與與B的向心加速度大小

22、相等的向心加速度大小相等C懸掛懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等的纜繩與豎直方向的夾角相等D懸掛懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛的纜繩所受的拉力比懸掛B的小的小圖圖12強基固本強基固本考點突破考點突破答案答案D強基固本強基固本考點突破考點突破1求解圓周運動的動力學問題做好求解圓周運動的動力學問題做好“三分析三分析”一是幾何關(guān)系的分析，目的是確定圓周運動的圓心、半徑一是幾何關(guān)系的分析，目的是確定圓周運動的圓心、半徑等；等；二是運動分析，目的是表示出物體做圓周運動所需要的向心二是運動分析，目的是表示出物體做圓周運動所需要的向心力公式力公式(用運動學量來表示用運動學量來表示)；三是受力分析，目的是利用

23、力的合成與分解的知識，表示出三是受力分析，目的是利用力的合成與分解的知識，表示出物體做圓周運動時外界所提供的向心力。物體做圓周運動時外界所提供的向心力。2圓周運動問題的解題步驟圓周運動問題的解題步驟強基固本強基固本考點突破考點突破【變式訓練變式訓練】2. 如圖如圖13所示，是某課外研究小組所示，是某課外研究小組設(shè)計的可以用來測量轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速的設(shè)計的可以用來測量轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速的裝置。該裝置上方是一與轉(zhuǎn)盤固裝置。該裝置上方是一與轉(zhuǎn)盤固定在一起有橫向均勻刻度的標尺，定在一起有橫向均勻刻度的標尺，帶孔的小球穿在光滑細桿上與一輕彈簧相連，彈簧的另帶孔的小球穿在光滑細桿上與一輕彈簧相連，彈簧的另一端固定在轉(zhuǎn)動軸上，

24、小球可沿桿自由滑動并隨轉(zhuǎn)盤在一端固定在轉(zhuǎn)動軸上，小球可沿桿自由滑動并隨轉(zhuǎn)盤在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)盤不轉(zhuǎn)動時，指針指在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)盤不轉(zhuǎn)動時，指針指在O處，當轉(zhuǎn)處，當轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度為盤轉(zhuǎn)動的角速度為1時，指針指在時，指針指在A處，當轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的處，當轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度為角速度為2時，指針指在時，指針指在B處，設(shè)彈簧均沒有超過彈性處，設(shè)彈簧均沒有超過彈性限度。則限度。則1與與2的比值為的比值為 ()圖圖13強基固本強基固本考點突破考點突破答案答案B強基固本強基固本考點突破考點突破考點三勻速圓周運動的實例分析考點三勻速圓周運動的實例分析1運動實例運動實例：汽車、火車轉(zhuǎn)彎、飛機在水平面內(nèi)做勻速圓：汽車、火車轉(zhuǎn)彎、飛機在水平面內(nèi)做勻速圓周飛行等。周飛行等。2問題特點問題特點(1)運動軌跡是圓且在水平面內(nèi)；運動軌跡是圓且在水平面內(nèi)；(2)向心力的方向沿半徑指向圓心；向心力的方向沿半徑指向圓心；(3)向心力來源：一個力或幾個力的合力或某個力的分向心力來源：