第4章4.6圆周运动-水平面-2025年高考物理一轮复习课件

4.6水平面的圆周运动 打印4.2 120秒 (广东佛山质检)将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,3、4两块固定在地基上,1、2块间的接触面竖直,每个石块的两个侧面所夹的圆心角均为30°,不考虑石块间的摩擦力,则石块1、2间的作用力F1和石块1、3间的作用力F2的大小之比为(　　) (广东佛山质检)将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,3、4两块固定在地基上,1、2块间的接触面竖直,每个石块的两个侧面所夹的圆心角均为30°,不考虑石块间的摩擦力,则石块1、2间的作用力F1和石块1、3间的作用力F2的大小之比为(　　) A 例3（多）如图所示为一个半径为5 m的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候，在其圆心正上方20 m的高度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出，取g＝10 m/s2，不计空气阻力，要使得小球正好落在A点，则 A.小球平抛的初速度一定是2.5 m/s B.小球平抛的初速度可能是2.5 m/s C.圆盘转动的角速度一定是π rad/s D.圆盘转动的加速度可能是5π2 m/s2 √ 考向3　圆周运动的多解问题 √ 考点二 圆周运动的动力学问题 6 1.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 . (2)大小 Fn＝_______＝ ＝_______＝mωv. (3)方向 始终沿半径方向指向 ，时刻在改变，即向心力是一个变力. 方向 大小 圆心 mrω2 夯实必备知识 基础梳理 F “供需”平衡 物体做匀速圆周运动 提供物体做匀速圆周运动的力 物体做匀速圆周运动所需的力 向心力公式的理解 = 从“供”“需”两方面研究做圆周运动的物体 2.离心运动和近心运动 (1)离心运动：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做 的运动. (2)受力特点(如图)  ①当F＝0时，物体沿 方向飞出，做匀速直线运动. ②当0<F<mrω2时，物体逐渐 圆心，做 运动. ③当F>mrω2时，物体逐渐 ，做 运动. (3)本质：离心运动的本质并不是受到离心力的作用，而是提供的力_____做匀速圆周运动需要的向心力. 逐渐远离圆心 切线 远离 离心 向圆心靠近 近心 小于 3.匀速圆周运动与变速圆周运动合力、向心力的特点 (1)匀速圆周运动的合力：提供向心力. (2)变速圆周运动的合力(如图) ①与圆周相切的分力Ft产生切向加速度at，改变线速度的大小，当at与v同向时，速度增大，做加速圆周运动，反向时做减速圆周运动. ②指向圆心的分力Fn提供向心力，产生向心加速度an，改变线速度的 . 方向 1.做匀速圆周运动的物体，当所受合外力突然减小时，物体将沿切线方向飞出.(　　) 2.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.(　　) 3.向心力可以是物体受到的某一个力，也可以是物体受到的合力. (　　) 4.变速圆周运动的向心力不指向圆心.(　　) √ × × × 1.向心力来源 向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力. 提升关键能力 方法技巧 运动模型 向心力的来源图示 汽车在水平路面转弯   水平转台(光滑)   2.匀速圆周运动的向心力来源 圆锥摆   飞车走壁   飞机水平转弯   火车转弯   3.变速圆周运动的向心力 如图所示，当小球在竖直面内摆动时，半径方向的合力提供向心力，FT－mgcos θ＝ ，如图所示. 4.圆周运动动力学问题的分析思路 O mg N f 提供向心力 受力分析 f 一、水平面内的圆周运动 1. 汽车的弯道 问题：要想汽车在水平弯道上能够安全转弯，必须满足的条件是什么？ 问题：设车轮与地面的动摩擦因素是μ，转弯半径为r，求汽车刚好能够安全转弯的速度是多少？ 仔细观察下面两幅图片，研究工程师们设计的公路弯道有什么特点？并思考为什么要这样设计？ 路面是倾斜的 日前，比亚迪汽车设在深圳总部的汽车试验场正式投入使用，其中高速环形跑道的落成更是在自主汽车品牌中首开先河。 2. 铁路的弯道 问题：火车车轮与铁轨的构造是怎样的？ 轮缘 问题：实际中的铁路弯道是如何设计的？为什么要这样设计？ 实际铁路弯道是倾斜的，外轨高于内轨。原因是如果弯道是水平的，