第4章 第3讲 第1课时 理清物理观念——圆周运动的描述（课件PPT）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

第三讲　圆周运动 第1课时　理清物理观念—圆周运动的描述 纲举目张·主干系统 [微点判断] (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，其角速度是不变的。 ( ) (3)物体做匀速圆周运动时，其线速度是不变的。 ( ) (4)物体做匀速圆周运动时，其合外力是不变的。 ( ) (5)匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比。 ( ) × √ × × × (6)匀速圆周运动的向心力是产生向心加速度的原因。 ( ) (7)比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，比较物体绕圆心转动的快慢看周期或角速度。 ( ) (8)做匀速圆周运动的物体，当合外力突然消失时，物体将沿切线方向飞出。 ( ) (9)摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动，这是摩托车受沿转弯半径向外的离心力作用的缘故。 ( ) (10)做离心运动的物体所受合外力一定为0。 ( ) √ √ √ × × 关键知能·逐点清障　 提能点(一)　描述圆周运动的物理量 [题点自主盘查] 向心加速度 1. (2021·全国甲卷)“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将 纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力 反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50 r/s，此时纽扣上距离中心1 cm处的点的向心加速度大小约为(　 ) A．10 m/s2 B．100 m/s2 C．1 000 m/s2 D．10 000 m/s2 解析：纽扣在转动过程中ω＝2πn＝100π rad/s，由向心加速度a＝ω2r≈1 000 m/s2，C正确。 答案：C 频率、线速度和角速度的关系 2. (多选)如图所示，相对转盘静止的小物块随转盘一起做匀速圆 周运动。已知匀速圆周运动半径为r，角速度为ω，小物块所受 摩擦力为f，则 ( 　 ) A．r一定，f与ω2成反比 B．r一定，f与ω2成正比 C．v2一定，f与r成正比 D．v2一定，f与r成反比 答案：BD 两个相关运动的分析 3．某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28 cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16 cm。P、Q转动的线速度相同，都是4π m/s，当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值应为 (　 ) A．0.56 s B．0.28 s C．0.16 s D．0.07 s 答案：A　 提能点(二)　几类常见的传动装置 [题点自主盘查] 1．[同轴转动] (2021·广东高考)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 答案：A　 [知能自主落实] 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。 (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。 提能点(三)　匀速圆周运动的动力学分析 1．向心力的来源 向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力。 2．解决圆周运动问题的主要步骤 类型(一)　车辆转弯问题 [例1]　 一质量为2.0×103 kg的汽车在水平公路上行驶， 路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104 N，当汽车经过半径 为80 m的弯道时，下列判断正确的是 ( 　 ) A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B．汽车转