第四章 第3讲 圆周运动（课件）-2023【优化探究】老教材高考物理一轮总复习（老高考 教科版）

第3讲　圆周运动 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 一、匀速圆周运动及其描述 1．匀速圆周运动 (1)定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间内通过的圆弧长度______，这种运动就叫匀速圆周运动。 (2)特点：加速度大小不变，方向始终指向__________，是变加速运动。 (3)条件：合外力大小__________、方向始终与__________方向垂直且指 向圆心。 相等 圆心 不变 速度 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 转动快慢 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 速度方向 ωr 2πrf 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 二、匀速圆周运动的向心力 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__________或某个力的__________，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力。 合力 分力 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 2．向心力的确定 (1)确定圆周运动的轨道所在的平面，确定__________的位置。 (2)分析物体的受力情况，所有的力沿半径方向指向圆心的________，就是向心力。 3．向心力的公式 圆心 合力 mω2r 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 三、离心现象 1．定义：做__________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__________的情况下，就做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______飞出去的趋势。 圆周运动 向心力 切线 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 3.受力特点 (1)当F＝__________时，物体做匀速圆周运动。 (2)当F＝0时，物体沿__________方向飞出。 (3)当F＜__________时，物体逐渐远离圆心。 F为实际提供的向心力，如图所示。 mω2r 切线 mω2r 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 圆周运动的运动学分析 1．对公式v＝ωr的理解 当r一定时，v与ω成正比； 当ω一定时，v与r成正比； 当v一定时，ω与r成反比。 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 当v一定时，a与r成反比； 当ω一定时，a与r成正比。 3．常见的三种传动方式 类型 图示 特点 同轴传动   绕同一转轴运转的物体，角速度相同，ωA＝ωB，由v＝ωr知v与r成正比 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 类型 图示 特点 皮带传动   皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB 摩擦传动   两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 1.(2021·全国甲卷)“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几 圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽 扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达 50 r/s，此时纽扣上距离中心1 cm处的点的向心加速度大小约为(　　) A．10 m/s2　　　 B．100 m/s2 C．1 000 m/s2 D．10 000 m/s2 解析：纽扣上各点绕其中心做圆周运动的角速度相等，已知n＝50 r/s，则 a＝ω2r＝(2πn)2r＝4×π2×502×1×10－2 m/s2≈1×103 m/s2，选项C正确。 C 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 2．(2022·四川广安、遂宁、资阳等七市联考)自行车转动结构的示意图 如图，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，则自行车前进的速度为(　　) C 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 一轮 · 物理 基础知识•自主梳理 研命题点•分类突破 分层提升•培优素养 3.(2021·广东卷)由于高度限制，车库出入口采用如图所示的曲杆道闸。 道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸 抬起过程中，杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速 转动到60°