第4章 第3讲 圆周运动-【勤径学升】2024高考物理一轮总复习配套课件

物 理 第四章 曲线运动与万有引力定律 第3讲　圆周运动 返回目录 快慢 相切 m/s 角度快慢 rad/s 返回目录 一圈 圈数 s r/s r/min 快慢 圆心 m/s2 方向 大小 圆心 返回目录 × × × × √ × × 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 续表 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 续表 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 1．熟练掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系。 2．掌握匀速圆周运动由周期性引起的多解问题的分析方法。 3．会分析圆周运动的向心力来源，掌握圆周运动的动力学问题的分析方法，掌握圆锥摆模型。 【知识总览】 【微点辨析】 (1)匀速圆周运动是匀变速曲线运动。( ) (2)物体做匀速圆周运动时，其线速度是不变的。( ) (3)物体做匀速圆周运动时，其合外力是不变的( ) (4)匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比。( ) (5)匀速圆周运动的向心力是产生向心加速度的原因。( ) (6)做匀速圆周运动的物体，当所受的合外力突然减小时，物体将沿切线方向飞出。( ) (7)摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动，这是由于摩托车受沿转弯半径向外的离心力作用。( ) 考点 eq \a\vs4\al(1) 圆周运动的运动学分析(互动共研) 1．圆周运动各物理量间的关系 2．常见的三种传动方式及特点 (1)皮带传动：如图甲、乙所示，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。 (2)摩擦传动和齿轮传动：如图丙、丁所示，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。 (2)摩擦传动和齿轮传动：如图丙、丁所示，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。 (3)同轴转动：如图戊所示，两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮转动的角速度大小相等，即ωA＝ωB。 [例1]　(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°的过程中，下列说法正确的是(　　) A．P点的线速度大小不变 B．P点的加速度方向不变 C．Q点在竖直方向做匀速运动 D．Q点在水平方向做匀速运动 解析　由于杆OP匀速转动，P点到圆心的距离不变，故P点的线速度大小不变，A正确；P点的加速度为向心加速度，始终指向圆心，方向时刻变化，B错误；设OP＝l1，PQ＝l2，可知Q点到O点所在水平线的距离y＝l1sin (30°＋ωt)，故Q点在竖直方向的运动不是匀速运动，C错误；Q点到O点的水平距离x＝l2＋l1cos (30°＋ωt)，故Q点在水平方向的运动也不是匀速运动，D错误。 答案　A 1．如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转轴上，其半径之比为RB∶RC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦力作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，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 解析　A、B靠摩擦传动，则边缘上a、b两点的线速度大小相等，即va∶vb＝1∶1，选项A错误；B、C同轴转动，则边缘上b、c两点的角速度相等，即 ωb＝ωc，转速之比 eq \f(nb,nc) ＝ eq \f(ωb,ωc) ＝ eq \f(1,1) ，选项B、C错误；对a、b两点，由an＝ eq \f(v2,r) 得 eq \f(aa,ab) ＝ eq \f(RB,RA) ＝ eq \f(3,2) ，对b、c两点，由an＝ω2r得 eq \f(ab,ac) ＝ eq \f(RB,RC) ＝ eq \f(3,2) ，故aa∶ab∶ac＝9∶6∶4，选项D正确。 答案　D 2．如图所示为一个半径为5 m的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候，在其圆心正上方20 m的高度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出，取g＝10 m/s2，不计空气阻力，要使得小球正好落在A点，则(　　)