第四章 第3讲 圆周运动-2022高考物理【创新教程】大一轮高考总复习全程解决方案教师用书（人教版）

联立两方程可求t. [典例赏析] [典例3]　(2021·江西省赣州市十四县市期中)如图，从O点以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成α角，不计空气阻力，则两小球初速度之比v1∶v2为(　　) A．tan α B．cos α C．tan α D．cos α [解析]　C　[设圆弧半径为R，两小球运动时间分别为t1、t2.对球1：Rsin α＝v1t1，Rcos α＝，C正确．]＝tan α，解四式可得：gt，对球2：Rcos α＝v2t2，Rsin α＝gt 第3讲　圆周运动 [基础知识·填一填] [知识点1]　描述圆周运动的物理量　 1．匀速圆周运动 (1)定义：线速度大小__不变__的圆周运动． (2)性质：加速度大小__不变__，方向总是指向__圆心__的变加速曲线运动． (3)条件：有初速度，受到一个大小不变，方向始终与速度方向__垂直__且指向圆心的合外力． 2．描述圆周运动的物理量 [思维诊断]► 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)匀速圆周运动是匀变速曲线运动．(×) (2)做匀速圆周运动的物体所受合外力大小、方向都保持不变．(×) (3)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比．(√) [知识点2]　匀速圆周运动与非匀速圆周运动　 匀速圆周运动 非匀速圆周运动 运动 特点 线速度的大小　不变　，角速度、周期和频率都　不变　，向心加速度的大小　不变　 线速度的大小、方向都　变　，角速度　变　，向心加速度的大小、方向都变，周期可能变也　可能不变　 受力 特点 所受到的　合力　为向心力，大小不变，方向变，其方向时刻　指向圆心　 所受到的合力　不指向圆心　，合力产生两个效果： ①沿半径方向的分力　Fn　，即向心力，它改变速度的　方向　； ②沿切线方向的分力Fτ，它改变速度的　大小　 运动性质 变加速曲线运动(加速度大小不变，方向变化) 变加速曲线运动(加速度大小、方向都变化) [思维诊断]► 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)做圆周运动的物体，一定受到向心力的作用，所以分析做圆周运动物体的受力时，除了分析其受到的其他力，还必须指出它受到向心力的作用．(×) (2)做圆周运动的物体所受到的合外力不一定等于向心力．(√) [知识点3]　离心现象　 1．离心运动 (1)定义：做__圆周运动__的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需__向心力__的情况下，所做的逐渐远离圆心的运动． (2)本质：做圆周运动的物体，由于本身的__惯性__，总有沿着圆周__切线方向__飞出去的倾向． (3)受力特点：Fn为提供的向心力． ①当Fn＝mω2r时，物体做__匀速圆周__运动； ②当Fn＝0时，物体沿__切线__方向飞出； ③当Fn＜mω2r时，物体逐渐__远离__圆心，做离心运动． 2．近心运动：当Fn＞mω2r时，物体将逐渐__靠近__圆心，做近心运动． [思维诊断]► 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)做圆周运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周的半径方向飞出．(×) (2)在绝对光滑的水平路面上汽车可以转弯．(×) (3)火车转弯速率小于规定的数值时，内轨受到的压力会增大．(√) (4)飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机机翼一定处于倾斜状态．(√) [教材挖掘·做一做] 1．(人教版必修2 P19第2题、3题改编)如图所示，两个啮合齿轮，小齿轮半径为10 cm，大齿轮半径为20 cm，大齿轮上C点到圆心O2的距离为10 cm，A、B分别为两个齿轮边缘上的点，则A、B、C三点的(　　) A．线速度之比为1∶1∶1 B．角速度之比为1∶1∶1 C．线速度之比为2∶2∶1 D．转动周期之比为2∶1∶1 解析：C　[同缘转动时，边缘各点的线速度大小相等，故vA＝vB；同轴转动时，角速度相等，故ωB＝ωC；根据题意，有rA∶rB∶rC＝1∶2∶1；根据v＝ωr，由于ωB＝ωC，故vB∶vC＝rB∶rC＝2∶1；故vA∶vB∶vC＝2∶2∶1，故选项A错误，C正确；根据v＝ωr，由于vA＝vB，故ωA∶ωB＝rB∶rA＝2∶1；故ωA∶ωB∶ωC＝2∶1∶1，故选项B错误；由T＝＝1∶2∶2，故选项D错误．]∶∶，得转动周期之比为TA∶TB∶TC＝ 2. (人教版必修2 P19第4题改编)如图是自行车传动装置的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为(　　) A.　　　　　　　 B． C. D． 答案：D 3. (人教版必修2 P25第3题改编)如图所