2023届上海市新高考物理一轮复习课件：第四章 曲线运动

上海新高考物理 一轮复习 第四章 曲线运动（1） 圆周运动的运动学分析 匀速圆周运动实例分析 1 概述 知识点 1 圆周运动的运动学分析 2 匀速圆周运动实例分析 圆周运动的运动学分析 描述圆周运动的物理量 线速度 v 定义： 表达式： 质点做圆周运动通过的弧长Δs和所用时间Δt的比值叫做线速度。 单位： m/s 方向： 是矢量，方向和半径垂直，和圆周相切 意义： 描述圆周运动的物体运动快慢的物理量 （比值定义法） 3 圆周运动的运动学分析 描述圆周运动的物理量 角速度 ω 质点做圆周运动转过Δφ的角度跟所用时间Δt的比值叫做角速度。 rad/s 是矢量，但不研究其方向。“顺”、“逆”时针 描述物体绕圆心转动快慢的物理量 （比值定义法） 定义： 表达式： 单位： 方向： 意义： 4 圆周运动的运动学分析 描述圆周运动的物理量 周期T 频率f 转速**n 周期是物体沿圆周运动一周所用的时间，周期的倒数为频率 定义： 表达式： 单位： 周期的单位是s 频率的单位是s-1或者Hz 意义： 两者均为描述圆周运动快慢的物理量 5 圆周运动的运动学分析 描述圆周运动的物理量 6 圆周运动的运动学分析 描述圆周运动的物理量 向心力F向 向心加速度a向 表达式： 单位： 向心力的单位是N 向心加速度的单位是m/s2 意义： 描述线速度方向变化快慢的物理量 大量的实验研究表明，做匀速圆周运动的物体受到的向心力F的大小等于物体的质量m、圆周半径r和角速度ω的二次方的乘积。 方向： 指向圆心 7 圆周运动的运动学分析 典型例题1 A、B两个质点均做匀速圆周运动，在相等的时间内通过的弧长之比 ，转过的圆心角之比 。则A、B运动的（　　） （ A ）线速度之比 （ B ）角速度之比 （ C ）周期之比 （ D ）半径之比 C 圆周运动的运动学分析 变式训练1 如图所示，修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮，两个齿轮通过相互咬合进行工作，A和B分别为两个齿轮边缘处的点。若两齿轮匀速转动，下列说法正确的是（ 　　） （ A ） A、B两点的转速相等 （ B ） A、B两点的线速度大小相等 （ C ） A、B两点的角速度大小相等 （ D ） A、B两点的向心加速度大小相等 B 圆周运动的运动学分析 传动装置 皮带传动： 如图所示，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 A B O1 O2 O1 O2 A B 摩擦传动： 齿轮传动： 如图甲、乙所示，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 A O1 B O2 10 圆周运动的运动学分析 传动装置 同轴转动： 如图甲、乙所示，绕同一转轴转动的物体，角速度相同，ωA＝ωB，由v＝ωr知v与r成正比 A O1 B B O1 A 结合公式v＝ωr，v一定时ω与r成反比，ω一定时v与r成正比，判定各点v、ω的比例关系。若判定向心加速度a向的比例关系，可巧用a向＝ωv这一规律。 尽量利用表格列出比例进行求解 11 圆周运动的运动学分析 典型例题2 如图所示，有一皮带传动装置，RA 、RB 、RC 三点到各自转轴的距离之比分别2:2:1，若在传动过程中，皮带不打滑。则（　　） （A）点与 点的角速度大小相等 （B）点与 点的线速度大小相等 （C）点与 点的角速度大小之比为1：2 （D）点与 点的向心加速度大小之比为4：1 A O1 B O2 C C 圆周运动的运动学分析 变式训练2 如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比RB∶RC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮的相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c为三轮边缘上的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（　　） （ A）线速度大小之比为3∶2∶2 （ B）角速度之比为3∶3∶2 （ C）转速之比为2∶3∶2 （ D）向心加速度大小之比为9∶6∶4 D 圆周运动的运动学分析 圆周运动的多解问题 匀速圆周运动的多解问题常涉及两个物体的两种不同运动，其中一个做匀速圆周运动，另一个物体做其他形式的运动。 由于这两种运动是同时进行的，因此依据等时性建立等式求解。 典型例题3如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L，当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动，忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（　　） （ A ）飞镖击中P点所需的时间为 （ B ）圆盘的半径可能为 （ C ）圆盘转动角速度的最小值为 （ D ）