第4章 第3讲 圆周运动（课件PPT）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考）

第四章 曲线运动　万有引力与宇宙航行 第3讲　圆周运动 开始 1 01 02 03 课前基础落实 ——在情境迁移中理清“物理观念” 课堂提能学案 ——在多彩学法中精准“扶弱补短” 随堂创新训练 ——在素养立意中把握“命题导向” 2 一、匀速圆周运动及其描述 1．匀速圆周运动 (1)速度特点：速度的大小不变，方向始终与半径______。 (2)性质：匀速圆周运动是加速度大小不变，方向总是指向______的变加速曲线运动。 (3)质点做匀速圆周运动的条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。 垂直 圆心 2．匀速圆周运动各物理量间的关系 2．方向：始终沿半径方向指向圆心，时刻在改变，即向心力是一个_______。 3．来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的______提供，还可以由一个力的分力提供。 mω2r 变力 合力 三、离心运动和近心运动 情境创设　 现在有一种叫作“魔盘”的娱乐设施，如图所示。当“魔盘”转动很慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当盘的速度逐渐增大时，盘上的人便逐渐向边缘滑去，离转动中心越远的人，这种滑动的趋势越明显，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上而不会滑下。 微点判断　 (1)人随“魔盘”一起做匀速圆周运动时，其角速度是不变的。 ( ) (2)人随“魔盘”一起做匀速圆周运动时，其合外力是不变的。 ( ) (3)人随“魔盘”一起做匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比。( ) (4)随“魔盘”一起做匀速圆周运动时，人离“魔盘”中心越远，人运动得越快。 ( ) √ × × √ (5)人随“魔盘”一起做匀速圆周运动，是因为人受到了“魔盘”给人的向心力。 ( ) (6)“魔盘”的转速逐渐增大时，盘上的人便逐渐向边缘滑去，这是人受沿半径向外的离心力作用的缘故。 ( ) (7)当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上而不会滑下，此时的向心力是由静摩擦力提供。 ( ) × × × (一)描述圆周运动的物理量(固基点) [题点全练通] 1．[皮带传动](多选)如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机，它是由两个大小相等直径约为 30 cm的感应玻璃盘起电的，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接，如图乙所示，现玻璃盘以100 r/min的转速旋转，已知主动轮的半径约为8 cm，从动轮的半径约为2 cm，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是(　 ) A．P、Q的线速度相同 B．玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反 C．P点的线速度大小约为1.6 m/s D．摇把的转速约为400 r/min 答案：BC　 答案：A　 3．[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 答案：A　 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。 4．[两个相关运动的分析]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　 [要点自悟明] 常见的三种传动方式及特点 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 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 同轴转动   如图戊所示，两轮固定在同一转轴上，绕同一转轴转动，两轮转动的角速度大小相等，即ωA＝ωB 续表 (二) 水平面内的匀速圆周运动