第4章 第3节 匀速圆周运动(课件)-【高考零起点】2023年新高考物理总复习教用课件(新高考地区)

第四章　曲线运动 第三节　匀速圆周运动 目 录 ONTENTS C [知识梳理] [典例精析] [巩固练习] 知识梳理 1．质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间内通过的圆弧长度相等，这种运动叫匀速圆周运动。 2．物体做曲线运动时所具有的瞬时速度叫做线速度，线速度的方向为沿运动轨道的切线方向。线速度描述物体运动的快慢。 第三节　匀速圆周运动 返回 4．做匀速圆周运动的物体所受的合外力始终指向圆心，这个合外力叫做向心力。向心力的方向与线速度的方向垂直。 第三节　匀速圆周运动 返回 5．做匀速圆周运动中的物体，由于合外力指向圆心，所以加速度也指向圆心，这个加速度称为向心加速度。向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小，向心加速度的大小描述速度方向改变的快慢。 6．做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间叫做周期，通常用T表示。 第三节　匀速圆周运动 返回 8．如果某物体做匀速圆周运动的角速度为w(单位：弧度每秒)，半径为r，则该物体的线速度为v＝wr。 第三节　匀速圆周运动 返回 典例精析 例　如图所示，MN为水平放置的光滑圆盘，半径为1.0 m，其中心O处有一个小孔，穿过小孔的细绳两端各系一小球A和B，A、B两球的质量相等。圆盘上的小球A做匀速圆周运动。问： (1)当A球的轨道半径为0.20 m时，它的角速度是多大才能维持B球静止？ (2)若将前一问求得的角速度减半，怎样做才能使A做圆周运动时B球仍能保持静止？ 第三节　匀速圆周运动 返回 解析 第三节　匀速圆周运动 返回 (2)A做圆周运动，B球仍能保持静止时，还是B的重力提供A做圆周运动的向心力 mBg＝mAωA′2r′ r′＝4r 所以r′＝0.8 m 解得当A以0.8 m为半径做圆周运动时满足条件 解析 答案 第三节　匀速圆周运动 返回 巩固练习 1．质点做匀速圆周运动，在任意相等的时间内，下列物理量可能不同的是(　　) A．通过的弧长 B．通过的位移大小 C．转过的角度 D．速度的变化 答案 D 解析 【解析】相同时间内通过的弧长，位移大小，转过的角度显然是相同的，但速度的变化肯定不相同。在轨道上画一条直径AB，由A到B与由B到A的速度变化方向肯定相反。 第三节　匀速圆周运动 返回 2．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下列 说法中正确的是(　　) A．线速度大的角速度一定大 B．线速度大的周期一定小 C．角速度大的半径一定小 D．角速度大的周期一定小 答案 D 第三节　匀速圆周运动 返回 解析 第三节　匀速圆周运动 返回 3．如图所示，当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动 时，板上A、B两点 (　　) 答案 D 第三节　匀速圆周运动 返回 解析 第三节　匀速圆周运动 返回 4．如图所示是某品牌手动榨汁机，榨汁时手柄A绕O点旋转时，手柄 上B、C两点的周期、角速度及线速度等物理量的关系是(　　) 答案 B A．TB＝TC，vB>vC B．TB＝TC，vB<vC C．ωB>ωC，vB＝vC D．ωB<ωC，vB<vC 第三节　匀速圆周运动 返回 解析 第三节　匀速圆周运动 返回 5．如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原 理可简化为图乙所示。则齿轮边缘上A、B两点具有相同的是(　　) A．线速度的大小 B．周期 C．向心加速度的大小 D．角速度 答案 A 第三节　匀速圆周运动 返回 【解析】相互咬合的两个齿轮边缘处质点的线速度大小相等，由于两齿轮的半径不同，故A、B两点的角速度、加速度、周期均不同。故A正确，B、C、D错误。 解析 第三节　匀速圆周运动 返回 6．如图所示，线段OA＝AB，A、B两球质量相等。当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时，两线段的拉力TAB与TOA之比 为(　　) 答案 C A．1∶1 B．2∶1 C．2∶3 D．4∶3 第三节　匀速圆周运动 返回 【解析】A、B两球的角速度相等，对B分析有TAB＝m·OB·ω2； 对A有TOA－TBA＝m·OA·ω2； 线段OA＝AB，则OB＝2OA，联立解得TAB∶TOA＝2∶3，所以C正确，A、B、D错误。 解析 第三节　匀速圆周运动 返回 7．(多选)如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一 点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的(　　) 答案 AC A．运动周期相同 B．运动线速度一样 C．运动角速度相同 D．向心加速度相同 第三节　匀速圆周运动 返回 【解析】求解圆锥摆的周期：如图甲，摆长为L，摆线与竖直方向夹角为θ。 解析 第三节　匀速圆周运动 返回 解析 乙 第三节　匀速圆周运动 返回 8．(2020全国Ⅰ卷)如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋