第四章 第3讲 圆周运动（教师用书word）-【步步高】2024年高考物理大一轮复习讲义（ 人教版 浙江专用第二版）

第3讲　圆周运动

目标要求　1.熟练掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系.2.掌握匀速圆周运动由周期性引起的多解问题的分析方法.3.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．

考点一　圆周运动的运动学问题

1．描述圆周运动的物理量

2．匀速圆周运动

(1)定义：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动．

(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．

1．匀速圆周运动是匀变速曲线运动．(　×　)

2．物体做匀速圆周运动时，其线速度是不变的．(　×　)

3．物体做匀速圆周运动时，其所受合外力是变力．(　√　)

4．匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比．(　×　)

1．对公式v＝ωr的理解

当ω一定时，v与r成正比．

当v一定时，ω与r成反比．

2．对an＝＝ω2r的理解

在v一定时，an与r成反比；在ω一定时，an与r成正比．

3．常见的传动方式及特点

 

 考向1　圆周运动物理量的分析和计算

 

例1　如图，A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则它们(　　)

A．线速度大小之比为4∶3

B．角速度之比为3∶4

C．圆周运动的半径之比为2∶1

D．向心加速度大小之比为1∶2

答案　A

解析　时间相同，路程之比即线速度大小之比，为4∶3，A项正确；由于时间相同，运动方向改变的角度之比即对应扫过的圆心角之比，等于角速度之比，为3∶2，B项错误；线速度之比除以角速度之比等于半径之比，为8∶9，C项错误；由向心加速度an＝知，线速度平方之比除以半径之比即向心加速度大小之比，为2∶1，D项错误．

 

 考向2　圆周传动问题

 

例2　(2023·浙江宁波市模拟)如图所示为“行星减速机”的工作原理图．“行星架”为固定件，中心“太阳轮”为从动件，其半径为RA，周围四个“行星轮”的半径为RB，“齿圈”为主动件，其中RA＝2RB.A、B、C分别是“太阳轮”“行星轮”和“齿圈”边缘上的点．则在该状态下(　　)

A．A点与B点的角速度相同

B．A点与C点的转速相同

C．B点与C点的周期相同

D．A点与C点的线速度大小相等

答案　D

解析　由题意可知，A、B、C三点的线速度大小相等，根据v＝ωr，结合A、B、C三点的半径大小关系RC>RA>RB，可知A、B、C三点的角速度关系为ωC<ωA<ωB ，根据转速与角速度关系ω＝2πn，可知A、B、C三点的转速关系为nC<nA<nB，根据周期与角速度关系T＝，可知A、B、C三点的周期关系为TC>TA>TB，选项A、B、C错误，D正确．

考点二　圆周运动的动力学问题