2024届高考物理一轮复习课件：圆周运动

第三讲 圆周运动 一轮复习 阳信县第二高级中学 陈光 【课程标准对圆周运动部分的要求】 ►匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度（知道、了解、会用） ►匀速圆周运动的向心力（会用） ►离心现象（知道、了解） 在高考中的地位：全国卷5年10考，高考指数★★★★★ 【本节学习目标】 1.熟练掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系. 2会分析圆周运动的向心力来源，掌握圆周运动的动力学问题的分析方法，掌握圆锥摆模型. 圆周运动特征： 质点的轨迹是圆周(圆弧)、 具有周期性 转盘 水流星 地球仪 圆锥摆 【情景一】 地球围绕太阳近似做匀速圆周运动 问题1：如何描述地球运动的快慢？ 问题2：如何描述地球绕太阳转动 的快慢？ 问题3：如何描述速度方向变化快慢？ 问题4：引起速度方向变化的力我们称之 什么？ 考点一　描述圆周运动的物理量 方法再现----向心加速度公式的推导 当Δt足够小时，vA、vB的夹角θ就足够小， θ角所对的弦和弧的长度就近似相等。 弦长AB=弧长L=rθ 同理： Δv＝vθ＝vωΔt 【针对训练一】(2021年全国卷甲15)“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（　　） A. B. C. D. 高考再现 C 【情景二】 常见的传动方式及特点 (1)皮带传动：如图甲、乙所示，皮带与两轮之间 无相对滑动时，两轮边缘线速度大小（ ） (2)摩擦传动和齿轮传动：如图甲、乙所 示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象 时，两轮边缘线速度大小（ ） (3)同轴转动：如图甲、乙所示，绕同一转 轴转动的物体，角速度（ ），ωA＝ωB， 由v＝ωr知v与r成正比． 相等 相等 相等 1.(传动装置中各物理量的关系)如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4∶1∶16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是 A.小齿轮和后轮的角速度大小之比为16∶1 B.大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1∶4 C.大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1∶4 D.大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为4∶1 √ 1：1 1：16 1：4 【针对训练二】 考点二 圆周运动的动力学问题 【情景三】做一做： 受力分析，寻找向心力来源 汽车在水平路面上匀速转弯 物体相对水平盘静止，一起匀速转动 物体在水平面内做匀速圆周运动 θ 【针对训练三】（单选）如图所示，长度不同的两根轻绳L1与L2，一端分别连接质量为m1和m2的两个小球，另一端悬于天花板上的同一点O，两小球质量之比m1∶m2＝1∶2，两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，绳L1、L2与竖直方向的夹角分别为30°与60°，下列说法中正确的是 A.绳L1、L2的拉力大小之比为1∶3 B.小球m1、m2运动的向心力大小之比为1∶6 C.小球m1、m2运动的向心加速度大小之比为1∶6 D.小球m1、m2运动的线速度大小之比为1∶2 √ 【情景四】在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨.如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设该弯道的半径为r，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，思考以下问题： (1)火车做匀速圆周运动的圆心在水平地面上吗？ (2)对火车受力分析，思考哪些力来提供向心力？ (3)求此时的火车的速度大小v? (4)思考当火车质量改变时，规定的速度如何改变？ (5)当火车速率大于v时，哪侧轨道会受到挤压？ 【针对训练四】（单选）在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些，汽车的运动可看成是半径为R的水平面内的圆周运动．设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L，已知重力加速度为g，要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于(　　) A. B. C. D. A 【情景五】（2020全国1卷）（单选）如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ） A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N B 高考再现 【针对训练五】（202