第4章 第3讲 第1课时 圆周运动的描述（Word教参）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考）

第三讲　圆周运动 第1课时　圆周运动的描述(系统知能课) |纲举目张|·|精要回顾|　 [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|·|升维学习|　 　　　　　　逐点清(一)　描述圆周运动的物理量(基础点速过) 向心加速度 1．(2022·辽宁高考)2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2 000米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。 (1)如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员加速到速度v＝9 m/s时，滑过的距离x＝15 m，求加速度的大小； (2)如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、乙两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为R甲 ＝8 m、R乙 ＝9 m，滑行速率分别为v甲 ＝10 m/s、v乙 ＝11 m/s，求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。 解析：(1)由运动学公式v2＝2ax，得a＝2.7 m/s2。 (2)由向心加速度公式a＝，带入数据可得向心加速度之比为，由t＝＝，代入数据可得t甲＝，t乙＝，t甲<t乙，所以甲先出弯道。 答案：(1)2.7 m/s2　(2)　甲 周期、线速度和角速度的关系 2．小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸(20 cm)的蛋糕，在蛋糕边缘每隔4 s均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上15点奶油。下列说法正确的是(　 ) A．圆盘转动的转速约为2π r/min B．圆盘转动的角速度大小为 rad/s C．蛋糕边缘的线速度大小约为 m/s D．蛋糕边缘的向心加速度约为90 m/s2 解析：选B　由题意可知，蛋糕转动的周期为T＝15×4 s＝60 s＝1 min，则圆盘转动的转速约为1 r/min，A错误；圆盘转动的角速度大小为ω＝＝ rad/s＝ rad/s，B正确；蛋糕边缘的线速度大小约为v＝rω＝0.1× m/s＝ m/s，C错误；蛋糕边缘的向心加速度约为a＝rω2＝0.1×2m/s2＝ m/s2，D错误。 1．对an＝＝ω2r的理解 在v一定时，an与r成反比；在ω一定时，an与r成正比。 2．圆周运动各物理量间的关系 逐点清(二)　几类常见的传动装置(提能点优化) 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 解析：选BC　线速度的方向沿曲线的切线方向，由题图可知，P、Q两点的线速度的方向一定不同，故A错误；若主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，从动轮逆时针转动，故B正确；玻璃盘的直径是30 cm，转速是100 r/min，所以线速度v＝ωr＝2nπr＝2××π× m/s＝0.5π m/s≈1.6 m/s，故C正确；从动轮边缘的线速度vc＝ωrc＝2××π×0.02 m/s＝π m/s，由于主动轮的边缘各点的线速度与从动轮边缘各点的线速度的大小相等，即vz＝vc，所以主动轮的转速nz＝＝＝ r/s＝25 r/min，故D错误。 2．[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：选A　由于杆OP匀速转动，P