第四章 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，人教版）

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)速度特点:速度的大小不变,方向始终与半径 。 (2)性质:加速度大小不变,方向总是指向 的变加速曲线运动。 垂直 圆心 2.描述匀速圆周运动的物理量 快慢 转动快慢 一周 方向 圆心 ω2r m/s2 二、匀速圆周运动的向心力 mω2r 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 。 变力 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。 合力 三、离心运动和近心运动 1.当Fn=mω2r时,物体做匀速圆周运动,如图所示。 2.当Fn=0时,物体沿 方向飞出。 3.当Fn<mω2r时,物体逐渐 圆心,做离心运动。 4.当Fn>mω2r时,物体将逐渐靠近圆心,做 运动。 切线 远离 近心 [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,则魔盘转动的最大角速度为(　 　) B 提升关键能力 突破考点 考点一　圆周运动中运动学分析 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=ωr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(　 　) BC 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 [例2] [摩擦传动] 机动车检测站进行车辆尾气检测原理如下:车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动圆筒上,可在原地沿前进方向加速,然后把检测传感器放入尾气出口,操作员把车加速到一定程度,持续一定时间,在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数。现有检测过程简图如图所示:车轴a的半径为ra,车轮b的半径为rb,滚动圆筒c的半径为rc,b与c间不打滑。当b以恒定转速n(每秒钟n转)运行时,下列说法正确的是(　 　) 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(　 　) C 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 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