第四章 第3讲 圆周运动-【创新教程】2024高考物理总复习大一轮教师用书word（老教材，人教版）

第3讲　圆周运动 [必备知识·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2 P19第2题、3题改编)如图所示，两个啮合齿轮，小齿轮半径为10 cm，大齿轮半径为20 cm，大齿轮上C点到圆心O2的距离为10 cm，A、B分别为两个齿轮边缘上的点，则A、B、C三点的(　　) A．线速度之比为1∶1∶1 B．角速度之比为1∶1∶1 C．线速度之比为2∶2∶1 D．转动周期之比为2∶1∶1 解析：C　[同缘转动时，边缘各点的线速度大小相等，故vA＝vB；同轴转动时，角速度相等，故ωB＝ωC；根据题意，有rA∶rB∶rC＝1∶2∶1；根据v＝ωr，由于ωB＝ωC，故vB∶vC＝rB∶rC＝2∶1；故vA∶vB∶vC＝2∶2∶1，故选项A错误，C正确；根据v＝ωr，由于vA＝vB，故ωA∶ωB＝rB∶rA＝2∶1；故ωA∶ωB∶ωC＝2∶1∶1，故选项B错误；由T＝，得转动周期之比为TA∶TB∶TC＝∶∶＝1∶2∶2，故选项D错误．] 2.(人教版必修2 P19第4题改编)如图是自行车传动装置的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为(　　) A.　　　　　　　 B. C. D. 答案：D 3.(人教版必修2 P25第3题改编)如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A的受力情况是(　　) A．重力、支持力 B．重力、向心力 C．重力、支持力、指向圆心的摩擦力 D．重力、支持力、向心力、摩擦力 答案：C 4．(人教版必修2 P25第2题改编)如图所示，—个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是(　　) A．A球的角速度等于B球的角速度 B．A球的线速度大于B球的线速度 C．A球的运动周期小于B球的运动周期 D．A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力 解析：B　[