第五章 第3讲 圆周运动-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（新教材，鲁科版）

第3讲　圆周运动 梳理必备知识 回归教材 一、匀速圆周运动及其描述 1.匀速圆周运动 (1)定义:任意相等时间内通过的 都相等的圆周运动。 (2)特点:速度大小不变、方向沿圆周的切线方向。 (3)性质:加速度大小不变,方向始终指向圆心的变加速曲线运动。 弧长 rad/s 2.描述匀速圆周运动的物理量 一周 s Hz rω2 3.方向:始终指向圆心。 4.来源:如果物体做匀速圆周运动,合力提供向心力;如果物体做非匀速圆周运动,合力的一部分提供向心力。 三、离心运动 1.定义:做圆周运动的物体,在受到的合外力 或不足以提供做圆周运动所需要的向心力的情况下,就做远离圆心的运动。 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趋势。 二、匀速圆周运动的向心力 1.作用效果:向心力产生向心加速度,只改变速度的 ,不改变速度的 。 方向 大小 突然消失 3.受力特点 (1)当F=mrω2时,物体做匀速圆周运动。 (2)当F=0时,物体沿切线方向飞出。 (3)当F<mrω2时,物体逐渐远离圆心,做离心运动。 (4)无论物体是否做匀速圆周运动,向心力一定指向 ,它是由某 、某一分力、几个力的 或合力的 提供的。 F为实际提供的向心力,如图所示。 圆心 一个力 合力 一部分 [生活情境] 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。 1.正误辨析 (1)人随“魔盘”一起做匀速圆周运动时,其合外力是不变的。(　 　) (2)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。(　 　) (3)“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。(　 　) (4)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。(　 　) × √ × × 2.某人(可视为质点)在“魔盘”上与转轴的距离为r,已知人与“魔盘”之间的动摩擦因数为μ(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度大小为g。若使人与“魔盘”一起绕轴匀速转动,则人做匀速圆周运动的向心力由　 力提供, “魔盘”转动的最大角速度为　　　　。  提升关键能力 突破考点 考点一　圆周运动的运动学描述 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 类型 模型 模型解读 皮带 传动 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 (或齿轮) 传动 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 传动 绕同一转轴转动的物体,角速度相同,ωA=ωB,由v=rω知v与r成正比 [例1] [皮带传动和同轴转动](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.主动轮的转速约为400 r/min BC B 解析:由v=2πnr可知,b的线速度大小为vb=2πnrb,b、c线速度大小相同,即c的线速度大小为vc=vb=2πnrb,b、c角速度之比与半径成反比,A、D错误;a、b为主动轮,且同轴,角速度大小相等且为2πn,c为从动轮,a、b沿顺时针方向转动,c沿逆时针方向转动,B正确,C错误。 [例3] [同轴转动] 汽车后备厢盖一般都配有可伸缩的液压杆,其示意图如图所示,可伸缩的液压杆上端固定于后盖上A点,下端固定于箱内O′点,B也为后盖上一点,后盖可绕过O点的固定铰链转动,在合上后备厢盖的过程中(　 　) A.A点相对O′点做圆周运动 B.A点与B点相对于O点转动的线速度大小相等 C.A点与B点相对于O点转动的角速度大小相等 D.A点与B点相对于O点转动的向心加速度大小相等 C 解析:在合上后备厢盖的过程中,O′A的长度是变化的,因此A点相对O′点不是做圆周运动,故选项A错误;在合上后备厢盖的过程中,A点与B点都是绕O点做圆周运动,相同的时间绕O点转过的角度相同,即A点与B点相对O点的角速度大小相等,但是O