第六章 圆周运动（考点串讲）-2023-2024学年高一物理下学期期中考点大串讲（人教版2019必修第二册）

第六章 圆周运动 考点串讲 目录 教材梳理 核心考点 重、难点 一、教材梳理 二、核心考点 1.同轴转动和皮带传动问题 常见的传动装置及其特点   同轴转动 皮带传动 齿轮传动 摩擦传动 装置 A、B两点在同轴的两个圆盘边缘上 两个轮子用皮带连接，A、B两点分别是两个轮子边缘的点 两个齿轮轮齿啮合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点 两轮靠摩擦传动，A、B点分别是两轮边缘上的点，传动时两轮没有相对滑动 【典例】　如图所示，自行车后架上装有给车头灯供电的小发电机，小发电机的上端有一个摩擦小轮。将后轮架起，摩擦小轮压紧车轮，如图所示，转动脚踏板，此时摩擦小轮在自行车车轮摩擦力的作用下转动，发电机发电，已知此时摩擦小轮与自行车车轮之间不打滑，则(　　) A.车轮转动角速度大于大齿轮转动角速度 B.车轮边缘的线速度等于小齿轮边缘的线速度 C.摩擦小轮转动角速度小于小齿轮转动角速度 D.摩擦小轮边缘的线速度小于大齿轮边缘的线速度 【解析】　小齿轮和车轮同轴转动，角速度大小相同，车轮半径大于小齿轮半径，由v＝ωr知车轮边缘的线速度大于小齿轮边缘的线速度，故B错误；大齿轮和小齿轮通过链条相连，边缘线速度大小相等，根据v＝ωr可知，小齿轮转动角速度大于大齿轮转动角速度，故车轮转动角速度大于大齿轮转动角速度，故A正确；摩擦小轮边缘线速度与车轮边缘线速度大小相同，由v＝ωr知摩擦小轮转动角速度大于车轮转动角速度，也就大于小齿轮转动角速度，故C错误；由于摩擦小轮边缘的线速度等于车轮边缘的线速度，大于小齿轮边缘的线速度，大齿轮和小齿轮通过链条相连，边缘线速度大小相同，故摩擦小轮边缘的线速度大于大齿轮边缘的线速度，故D错误。 故选A。 传动问题的分析技巧 (1)分清传动特点：若属于皮带传动或齿轮传动，则边缘各点线速度大小相等；若属于同轴转动，则各点的角速度相等。 (2)确定半径关系：根据装置中各点位置确定半径关系，或根据题意确定半径关系。 [跟进训练]　(2023·四川省绵阳市高一期末)如图所示为某“行星减速机”的一种工作原理图。其中A为太阳齿轮，半径为R1，B为行星齿轮，半径为R2，且R1∶R2＝3∶2。在图示状态下，A、B两齿轮的边缘线速度分别为v1、v2，角速度分别为ω1、ω2，转速分别为n1、n2，周期分别为T1、T2。下列关系正确的是(　　) A.v1∶v2＝3∶2 B．ω1∶ω2＝3∶2 C.n1∶n2＝2∶3 D．T1∶T2＝2∶3 故选C。 　　2.火车转弯 （1）.弯道的特点 a火车转弯时重心高度不变，轨道是圆弧，轨道圆在水平面内。 b 转弯轨道外高内低，这样的设计使火车受到的支持力向内侧发生倾斜，其水平分力提供火车做圆周运动的一部分向心力。 (2).规定速度分析 (3).轨道侧压力分析 【典例】有一列质量为100 t的火车，以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为400 m。(g取10 m/s2) (1)试计算铁轨受到的侧压力大小； (2)若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度θ的正切值。 [跟进训练]　(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处(　 　) A.路面外侧高、内侧低 B.车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动 C.车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D.当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小 故选AC。 3.汽车过拱形桥和航天器中的失重现象 （1）汽车过拱形桥 （2）汽车过凹形路面 【典例】　如图所示，质量m＝2.0×104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形路面和凸形桥面，路面和桥面的圆弧半径均为20 m。如果路面和桥面允许承受的压力均不得超过3.0×105 N，则： （1）汽车允许的最大速率是多少？ （2）若以所求速率行驶，汽车对路面和桥面的最小压力是多少？(g取10 m/s2) [答案]　(1)10 m/s　(2)1.0×105 N 对于汽车过拱形桥和凹形路面的问题，明确汽车的运动情况是解题的关键。具体的解题步骤是： （1）选取研究对象，确定轨道平面、圆心位置和轨道半径。 （2）正确分析研究对象的受力情况，明确向心力的来源。 （3）根据牛顿运动定律列方程求解。 [跟进训练]　一辆质量m＝2 t的轿车，驶过半径R＝90 m的一段凸形桥面，g＝10 m/s2，求： （1）轿车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？(结果保留三位有效数字) （2）在最高点对桥面的压力等于零时，车的速度大小是多少？ 答案　(1)1.78×104 N　(2)30 m/s 【典例】　如图所示