专题03 圆周运动（2大知识点+7大题型）--2023～2024学年高一下物理周末专题（人教版2019）.zip

专题03 圆周运动 目录 知识点1：圆周运动的运动学分析 2 知识点2：圆周运动动力学分析 3 题型01：圆周运动的定义和描述 3 题型02：线速度的定义和计算 4 题型03：角速度的定义和计算 5 题型04：圆周运动中的追及问题 6 题型05：圆周运动周期性的多解问题 7 题型06：传动问题 8 题型07：利用牛顿第二定律求解向心力 9 知识点1：圆周运动的运动学分析 1．匀速圆周运动 （1）定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长相等，就是匀速圆周运动． （2）特点：加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变加速运动． （3）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． 2．描述匀速圆周运动的物理量 定义、意义 公式、单位 线速度 定义：通过的弧长与所用时间的比值 意义：描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量(v) (1)v＝＝ (2)单位：m/s 角速度 定义：转过角度与所用时间的比值 意义：描述物体绕圆心转动快慢的物理量(ω) (1)ω＝＝ (2)单位：rad/s 周期 物体沿圆周运动一圈的时间(T) (1)T＝＝，单位：s (2)f＝，单位：Hz 转数 定义：转动的圈数与所用时间的比值 n=f，单位：r/s 向心加 速度 (1)描述速度方向变化快慢的物理量(an) (2)方向指向圆心 (1)an＝＝ω2r=vw (2)单位：m/s2 向心力 (1)特点：时刻指向圆心，方向在发生改变，故向心力是变力 (2)来源：可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供 (1)F=man＝m＝mω2r=mvw (2)单位：N 3. 常见三种传动方式及特点 传动类型 图示 结论 皮带 传动 A、B两点的线速度大小相同，角速度与其半径成反比，周期与其半径成正比 齿轮传 动(摩擦 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(线速度), ，(N表示两齿轮的齿数) 共轴 传动 A、B两点转动的周期、角速度相同，线速度与其半径成正比 知识点2：圆周运动动力学分析 1. 向心力的来源：某一个力，如重力、弹力、摩擦力等；几个力的合力；某个力的分力。 2. 向心力的确定 （1）确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置 （2）分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是白心力。 3. 常见圆周运动情景中向心力来源图示 运动模型 飞机水平转弯 火车转弯 圆锥摆 向心力的来源 运动模型 飞车走壁 汽车在水平路面转弯 水平转台 向心力的来源 题型01：圆周运动的定义和描述 1．（多选）关于物体做曲线运动，下列说法中正确的是（　　） A．物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零 B．物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动 C．物体有可能在恒力的作用下做曲线运动，如推出手的铅球 D．物体只可能在变力的作用下做曲线运动，如匀速圆周运动 2．如图所示，一辆汽车在弯道上转弯时，可以看作做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．汽车的加速度不变 B．汽车的速度一定变化 C．汽车的速度大小一定变化 D．汽车所受合外力不变 3．如图所示，一轻杆两端a、b分别固定两个完全相同的小球，杆可绕水平固定轴的O点在竖直面内自由转动，Ob的长度大于Oa的长度。初始时，杆处于水平位置，从图示位置释放，在杆转动的过程中，两小球的以下物理量大小时刻相等的是（　　） A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．向心力 4．关于圆周运动下列说法正确的是（   ） A．物体受一恒力作用，可能做匀速圆周运动 B．匀速圆周运动是变加速曲线运动 C．向心加速度描述的是线速度大小变化的快慢 D．做圆周运动（含变加速圆周运动）的物体，其加速度一定指向圆心 题型02：线速度的定义和计算 5．在光滑的水平桌面内，质点P以O为圆心做半径为R的匀速圆周运动，如图所示，周期为T。当P经过图中D点时，有一质量为m的另一质点Q受到力F的作用从静止开始做匀加速直线运动。某时刻P、Q两质点速度相同，求： (1)P质点速度为多大； (2)经过多长时间P、Q两质点速度相同； (3)F的大小应满足什么条件？ 6．如图所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a点时，在圆形槽中b点正上方h处，有一小球B沿ba方向以某一初速度v0水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求： (1)B球抛出时的水平初速度； (2)A球运动的线速度如何表示？ 7．在雪村游客经常玩“泼水成冰”的游戏，把一杯开水沿弧线均匀快速地泼向空中。图甲所示是某游客玩“泼水成冰”游戏的瞬间，其示意图