第四章 第3讲 圆周运动-2023高考物理艺考生文化课百日冲关教师用书word（新教材，人教版）

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．(人教版必修第二册 P26第2题改编)把某一机械手表的分针与时针上的点看成是匀速圆周运动，且分针长度是时针长度的1.5倍，则(　　) A．分针与时针的周期之比为1∶60 B．分针与时针的角速度之比为12∶1 C．分针与时针末端的线速度之比为8∶1 D．分针与时针的频率之比为1∶12 解析：B　[分针的周期为T分＝1 h，时针的周期为T时＝12 h，则分针与时针的周期之比为T分∶T时＝1∶12，由ω＝可知，分针与时针的角速度之比为ω分∶ω时＝12∶1，由f＝可知，分针与时针的频率之比为f分∶f时＝12∶1，A、D错误，B正确；由v＝ωr得，分针与时针末端的线速度之比为v分∶v时＝ω分r分∶ω时r时＝18∶1，C错误．] 2. (人教版必修第二册 P32思考与讨论改编)如图是共享单车的部分结构，单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点a、b、c.正常骑行时，下列说法正确的是(　　) A．a点的角速度大于b点的角速度 B．a点的向心加速度与b点的向心加速度大小相等 C．a点的线速度与c点的线速度大小相等 D．a点的向心加速度小于c点的向心加速度 解析：D　[由题图知，a、b两点的线速度大小相等，因为做圆周运动时a点的半径大于b点的半径，根据v＝ωr可知，a点的角速度小于b点的角速度，A错误；根据an＝可知，a点的向心加速度小于b点的向心加速度，B错误；b、c两点属于同轴传动，因此这两点的角速度相等，因为做圆周运动时b点的半径小于c点的半径，根据v＝ωr可知，c点的线速度大于a点的线速度，又a、b两点的线速度大小相等，故c点的线速度大于a点的线速度，C错误；根据an＝ω2r可知，c点的向心加速度大于b点的向心加速度，又a点的向心加速度小于b点的向心加速度，所以a点的向心加速度小于c点的向心加速度，D正确．] 3. (人教版必修第二册 P38第2题改编)有