第六章圆周运动 复习导学案-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第六章圆周运动章节复习—2022-2023人教版（2019）必修二简案 1、 知识结构图 周期与角速度关系：= 速度与角速度关系：v=r 圆周运动 同轴传动：角速度相等、同皮带传动：线速度相等 向心力：Fn== mr2=mr 圆周运动 三种模型：轻绳、轻杆、拱桥 竖直平面的圆周遇运动 临界条件 汽车转弯、火车转弯 航天器的失重问题 生活中的圆周运动 离心运动 二、传动问题 1．同传送带转动时，线速度相等。 2．同轴转动时，角速度相等。 三、圆周运动的解题步骤： 1、受力分析； 2、沿圆心方向建立坐标轴，该方向的合力提供向心力； 3、列式计算。 四、圆周运动中的临界问题 1．轻绳类 轻绳拴球在竖直面内做圆周运动，过最高点时，临界速度为v＝，此时F绳＝0. 2．轻杆类 (1)小球能过最高点的临界条件：v＝0. (2)当0<v<时，F为支持力； (3)当v＝时，F＝0； (4)当v>时，F为拉力． 3.汽车过拱桥(如图7所示) 图7 当压力为零时，即mg－＝0，v＝，这个速度是汽车能正常过拱桥的临界速度． v<是汽车安全过桥的条件． 例题讲解 【例1】圆周运动是一种最常见的曲线运动，例如电动机转子、车轮、皮带轮等都做圆周运动。关于圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．质点做匀速圆周运动受到的合力和向心加速度恒定不变 B．质点做匀速圆周运动是变加速运动，其角速度、周期、转速均恒定不变 C．向心加速度是描述做圆周运动的质点线速度大小变化快慢的物理量 D．做圆周运动的质点受到的合外力指向圆心，加速度一定指向圆心 【例2】李飞住在内蒙古的家里，他的爸爸在广州工作，他们都随着地球的自转做匀速圆周运动，则两人做圆周运动具有相同的（　　） A．线速度大小 B．角速度大小 C．向心加速度大小 D．向心力大小 【例3】珠海市市政共享单车作为低碳生活中的重要交通工具，为市民的出行提供了极大的便利。如图为自行车传动结构的示意图，脚踏处的大齿轮通过链条带动后面的小齿轮转动，后方小齿轮再带动后轮同轴转动，A、B、C分别是后轮、小齿轮和大齿轮上的点，则下列说法正确的是（　　） A．A、B、C三点线速度vA＞vB＞vC B．A、B、C三点角速度ωA=ωB＜ωC C．A、B、C三点向心加速度aA＞aB＞aC D．骑行时，地面给自行车前后轮的摩擦力均向后 【例4】用长为l的细绳拴住一质量m的小球，当小球在一水平面上做匀速圆周运动时，如图细绳与竖直方向成θ角，求： （1）绳对小球的拉力F。 （2）小球做匀速圆周运动的角速度ω（已知重力加速度为g）。 【例5】如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球从轨道口B飞出后，小球落地点C距A处的距离为4R（AB为圆的直径，重力加速度为g），求： （1）小球经过B点的速度大小； （2）小球在B点对轨道的压力大小。 【例6】如图所示，光滑水平地面上固定一半径r=0.5m的内表面光滑的圆形轨道，质量m=1kg的小球在水平拉力F=4N作用下向右运动，某时刻撤去该拉力后，小球能进入圆形轨道内侧并恰好经过最高点。取重力加速度大小g=10m/s2。 （1）求小球在最高点时的速度大小v1； （2）已知小球经过最低点的速度v2=5m/s,求小球在最低点时对轨道的压力； （3）若小球从距轨道最低点左侧x’=8m处由静止开始被拉动，求拉力F作用的时间t。 【例7】如图所示，用一根长为l=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=37°，小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动，圆锥体固定不动．（g取10m/s2） （1）若小球静止时，求小球受到圆锥体支持力的大小； （2）若小球刚好离开圆锥面，求小球的角速度ω0； （3）写出绳子拉力FT关于小球转动角速度ω的函数关系式。 【例8】如图甲所示，水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴的距离为r,物块和转盘间的动摩擦因数为μ，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g. （1）当水平转盘以角速度ω1匀速转动时，物块与转盘刚好能保持相对静止，求ω1的值； （2）将物块和转轴用细绳相连，如图乙所示，当转盘的角速度ω2＝时，求细绳的拉力T的大小； （3）将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度ω3＝时，求细绳的拉力T'的大小。 答案详解 【例1】解：A、匀速圆周运动的合外力提供向心力，合外力与加速度大小一直不变，但是方向时刻指向圆心，是个变量，故A错误； B、匀速圆周运动加速度始终指向圆心，方向时刻在变化故匀速圆周运动是变加速运动，其角速度、周期、转速均恒定不变，故B正确； C、向心加速度是描述线速