2026届高三物理一轮复习课件：第四章第3讲 圆周运动

该高中物理高考复习课件聚焦圆周运动专题，覆盖运动学公式、传动问题、动力学分析、实验探究等高考核心考点，对接新课标运动和相互作用观念，通过考向例题与真题归纳匀速圆周运动物理量辨析、向心力计算等高频题型，体现备考针对性。 课件以2024年辽宁卷、内蒙古期末等真题为实战载体，通过圆锥摆模型建构（科学思维）和控制变量法实验探究（科学探究），指导学生掌握传动问题参数关系、多解问题周期分析等技巧，助力学生提升解题能力，为教师提供系统复习方案。

2026年新教材新高考 第3讲 圆周运动 教师：李林波 2026年高考一轮复习讲练测 基础点 圆周运动的运动学问题 一、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___ ___，这种运动叫作匀速圆周运动。 2.讨论1：下列物理量中，哪些物理量是变化的 ， 哪些物理量是不变的 。 ①线速度 ②角速度 ③加速度 ④周期 ⑤频率 ⑥转速 ⑦向心力 讨论2：匀速圆周运动是 运动？ A.匀变速曲线运动 B.匀速曲线运动 C.匀加速曲线运动 D.变加速曲线运动 相等 ①③⑦ 方向时刻在变 ②④⑤⑥ D 基础点 圆周运动的运动学问题 二、圆周运动的相关公式 线速度： m/s 角速度： 1.概念公式 rad/s 周期T： s 频率 f： Hz 转速 n：r/s（转每秒）；r/min（转每分钟） 2.向心加速度与向心力 向心加速度： 向心力： 讨论：如图所示的圆周运动中，小球受到了重力mg、拉力T、向心力Fn，对吗？ ——向心力不是物体真正受到的力，而是由物体受到的力提供的 考向 1 基本公式应用与计算 例1 （2024·内蒙古期末）小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸 的蛋糕，如图所示，在蛋糕边缘每隔 均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上15点奶油。下列说法正确的是( )。 A.圆盘转动的转速为 B.圆盘转动的角速度大小为 C.蛋糕边缘的奶油线速度大小约为 D.蛋糕边缘的向心加速度约为 D 考向 2 圆周运动传动问题 1、同轴传动 2、皮带（齿轮）传动 讨论：线速度与半径的关系？ 考虑公式 v = ωr ——正比 ①考虑公式 v = ωr ω= ——反比 ②考虑公式 v = T= ——正比 讨论：角速度、周期和半径的关系？ 考向 2 圆周运动传动问题 例2 （教科版必修第二册P30T4改编）共享单车给人们的出行带来了便利，某同学学习圆周运动后明白了自行车提速的原理。如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，后轮与小齿轮绕共同的轴转动。设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为、、 ，在它们的边缘分别取一点、、。设点的线速度大小为 ，则下列判断正确的是( )。 A.点的线速度大小为 B.点的线速度大小为 C.大齿轮转动的角速度为 D.自行车前进的速度大小为 B 例3 （2024·辽宁卷）“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上、 两点做圆周运动的( )。 A.半径相等 B.线速度大小相等 C.向心加速度大小相等 D.角速度大小相等 D 考向 3 圆周运动的多解问题 例4 （2024·山东潍坊期中）如图所示，水平放置的圆柱形筒绕其中心对称轴 匀速转动，筒的半径，筒壁上有一小孔 ，一小球从孔正上方 处由静止释放，此时小孔开口向上转到小球正下方。已知孔的半径略大于小球半径，筒壁厚度可以忽略，若小球恰好能够从小孔离开圆筒，取 。则筒转动的周期可能为( )。 A. B. C. D. D 重难点 圆周运动的动力学问题 1.向心力的确定 （1）确定圆周运动轨道所在的平面，确定圆心的位置。 （2）分析物体的受力情况，所受沿半径方向指向圆心的力的合力提供向心力 2.动力学问题解题思路 受力分析 沿圆心方向求合力 代用向心力公式解决问题 圆锥摆模型 火车转弯 1.汽车转弯 ——圆周转弯 ——离心运动（冲出弯道） ——能正常转弯 2.火车转弯 ——火车弯道规定速度 ——要离心运动，外轨内压 ——要向心运动，内轨上支持 例5 “摩天轮”是游乐场非常受欢迎的项目。如图所示，一摩天轮在竖直平面内匀速转动，其半径为，转动一周的时间为 ，有一质量为的游客在观光舱中随摩天轮转动，计算时取 。下列说法正确的是( )。 A.游客在运动过程中所受合力不变 B.游客过最高点的速度约为 C.游客在最低点时，观光舱对游客的作用力大小为 D.游客在转动轴等高处时，观光舱对游客的作用力竖直向上 考向 1 圆周运动的动力学处理 C 巩固训练1.（2024·湖北黄石期末）2023年5月28日，我国自主研制的大型客运飞机 从上海虹桥飞抵北京首都国际机场，标志着中国造大飞机正式迈入商业运营阶段。若客机在空中转弯时，在 时间内以恒定的速率沿圆弧路径飞行的路程为 ，客机相对圆弧圆心转过的角度为 ，客机的质量为 。下列对客机转弯过程的分析，正确的是( )。 A.转弯半径为 B.转弯半径为 C.客机所受向心力大小为 D.客机所受向心力大小为 D 考向 2 圆锥摆模型 例6 有一容器如图，上半部分是内壁粗糙的圆柱，下半部分是内壁光滑的半球形，半径。已知容器以角速度 绕竖直中心轴匀速转动，甲与上半部分圆柱间的动摩擦因数 ，此时甲、乙两物体均恰好与容器保持相对静止，取 ，则( )。 A.物体甲的静摩擦力提供向心力 B.图中 对应的正弦值 C.容器的角速度为 D.增大容器转动的角速度，甲、乙物体均能在原位置相对 容器保持不动 C 巩固训练2.（多选）“飞车走壁”是一项惊险刺激的杂技表演，表演者骑着摩托车沿桶壁行驶，可以在一定高度的水平面内做匀速圆周运动（如图1所示）。某一次表演中，表演者先在较低的水平面 内匀速率运动几圈，后又在较高的水平面 内匀速率运动几圈（示意图如图2所示），若不计摩擦及空气阻力，以下说法正确的是( )。 A.表演者（含车）在 平面内运动时线速度较小 B.表演者（含车）在 平面内运动时角速度较小 C.表演者（含车）的向心力由支持力的 水平分力提供 D.表演者（含车）的向心力由重力与支 持力的合力提供 CD 考向 3 生活中的圆周运动 例7 （2024·山西阳泉期末）如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析的说法正确的是( )。 A.汽车通过凸形桥的最高点时，处于失重状态 B.铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高， 是利用轮缘与外轨的侧压力帮火车转弯 C.杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过 最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 D.脱水桶的原理是水滴受到的离心力大于受 到的向心力，从而沿切线方向被甩出 A 巩固训练3.（2024·江苏徐州阶段练习）为方便旅客随时取下行李，机场使用倾斜环状传送带运输行李箱，其实景图及简化图如图1、图2所示，行李箱随传送带一起在弯道上做匀速圆周运动。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则( )。 A.行李箱的向心力只由弹力提供 B.行李箱的向心力由摩擦力和重力的合力提供 C.若传送带转速减缓，则行李箱受到的弹力变大 D.若传送带转速减缓，则行李箱可能会沿斜面向下滑动 C 实践点 实验：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 实验目的：探究向心力Fn 与 R 、ω 、m的关系 （Fn=mω2R） 实验方法：控制变量法 Fn的大小 m的大小 ω的大小 皮带连接同半径的转轴，则ω相同 皮带连接不同比较转轴，则ω变化 R的大小 例8 （2024·江苏淮安模拟）图1所示是 “探究向心力的大小与质量 、角速度 和半径 之间的关系”的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。 （1）在研究向心力的大小与质量、角速度 和半径 之间的关系时主要用到了物理学中的___。 A.理想实验法 B.控制变量法 C. 等效替代法 D.演绎法 B （2）皮带与不同半径的塔轮相连主要是为了使两小球的___不同。 A. 转动半径 B. 质量 C. 角速度 D. 线速度 （3）为了探究向心力大小的各种影响因素， 左右两侧塔轮______（选填“需要”或“不需 要”）设置半径相同的轮盘。 （4）你认为以上实验中产生误差的原因有______________________________________________________________ ____（写出一条即可）。 C 需要 小球转动半径引起的误差；弹簧测力筒读数引起的误差；皮带打滑引起的误差 （5）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力，用光电计时器测周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图2所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像的横坐标 表示的物理量是__ _。 A. B. C. D. D 例9 （2024·湖南湘西期末）某同学探究做圆周运动的物体所需的向心力大小与物体的质量、轨道半径及角速度的关系的实验装置如图1所示，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量圆柱体的向心力 ，速度传感器（图中未画出）测量圆柱体的线速度 ，该同学通过保持圆柱体的质量和运动的角速度不变，来探究其向心力与半径 的关系。 （1）该同学采用的实验方法为___。 A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想化模型法 A （2）改变半径，多次测量，测出了五组、 的数据，如表所示： 该同学对数据分析后，在坐标纸上描出了五个点，作出 图线如图2所示。已知圆柱体的质量 ，由图线可知圆柱体运动的角速度__________ （结果保留2位有效数字）。 5.0 $