第4章 第19课时 圆周运动 (课件PPT)-【状元桥】2027高考物理一轮总复习

该高中物理高考复习课件聚焦“圆周运动”专题，覆盖匀速圆周运动的描述量、向心加速度与向心力、离心现象及生活应用等核心考点，依据高考评价体系明确三大考查要求，通过梳理近5年真题归纳运动学分析、动力学建模等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题情境+模型建构+科学推理”的复习策略，如以2025福建卷同轴传动题为例，运用科学思维剖析线速度与角速度关系，结合圆锥摆、火车转弯模型培养运动和相互作用观念。提供“受力分析-向心力来源-几何关系”解题模板，助力学生掌握答题技巧，教师可依托此课件实现高效复习指导。

曲线运动 第四章 第19课时　圆周运动 返回目录 高考总复习·物理 　 必备知识　链接教材 关键能力　研讨教材 第19课时 目 录 Contents 必备知识　链接教材 不变 圆心 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 圆心 ω2r 返回目录 高考总复习·物理 　 方向 大小 圆心 合力 分力 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 圆周 向心力 返回目录 高考总复习·物理 　 圆周 切线 远离 靠近 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 关键能力　研讨教材 考点一　圆周运动的运动学问题 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 考点二　圆周运动的动力学问题 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 思考感悟 返回目录 高考总复习·物理 　 第19课时　圆周运动 返回目录 高考总复习·物理 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2010、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 [目标要求]　1.掌握描述圆周运动的各物理量及关系.2.会分析匀速圆周运动的周期性及多解问题.3.会分析圆周运动向心力的来源，并利用圆周运动的相关知识解决生活中的圆周运动． 一、匀速圆周运动 1．定义：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．性质：加速度大小______，方向总是指向______的变加速曲线运动． 二、描述圆周运动的物理量 1．线速度 (1)方向：沿圆周的切线方向． (2)公式：v＝＝___. 2．角速度 (1)物理意义：物体绕圆心转动的快慢． (2)公式：ω＝＝. 3．周期 (1)定义：物体沿圆周运动一周所用的时间． (2)公式：T＝＝___. 4．转速 (1)定义：单位时间内转过的圈数． (2)公式：n＝. 三、向心加速度 1．方向：始终指向______. 2．公式：an＝___＝______＝r＝ωv. 四、向心力 1．作用效果：产生向心加速度，只改变线速度的______，不改变线速度的______. 2．公式：Fn＝______＝mω2r＝______＝mωv＝m·4π2f2r. 3．方向：始终沿半径方向指向______. 4．来源：向心力可以由某一个力提供，也可以由几个力的______提供，还可以由某一个力的______提供． m m 5．非匀速圆周运动中向心力与合力的关系 (1)F合不指向圆心，沿半径方向的分力Fn充当向心力． (2)F合沿半径方向的分力Fn改变线速度的方向，垂直半径方向的分力Ft改变线速度的大小． 五、离心现象 1．定义：做______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_________的情况下，物体就会沿切线方向飞出去或做逐渐远离圆心的运动． 2．受力特点 (1)Fn＝mω2r时，物体做匀速______运动． (2)Fn＝0时，物体沿______方向飞出． (3)Fn<mω2r时，物体逐渐______圆心，做离心运动． (4)Fn>mω2r时，物体逐渐______圆心，做近心运动． 3．本质：离心运动的本质并不是受到离心力的作用，而是已有的力不足以提供圆周运动需要的向心力． 1．(链接人教版必修第二册P26T2)(2024黑吉辽卷)“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P、Q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 答案　D 解析　由题意可知，球面上P、Q两点转动时属于同轴转动，故角速度大小相等，故D正确；由图可知，球面上P、Q两点做圆周运动的半径的关系为rP＜rQ，故A错误；根据v＝rω可知，球面上P、Q两点做圆周运动的线速度的关系为vP＜vQ，故B错误；根据an＝rω2可知，球面上P、Q两点做圆周运动的向心加速度的关系为aP＜aQ，故C错误．故选D. 2．(链接人教版必修第二册P38T2)有一种叫“飞椅”的游乐项目(如图)．长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘．转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力．分析转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系． 答案　ω＝　 解析　飞椅重力mg和钢绳的拉力F的合力提供向心力，则根据牛顿第二定律，竖直方向上有Fcos θ＝mg，水平方向上有Fsin θ＝mω2R，其中R＝Lsin θ＋r，解得ω＝＝. 圆周运动物理量的分析与计算 (多选)(2025福建卷)如图为春晚上转手绢的机器人，手绢上有P、Q两点，圆心为O，OQ＝eq \r(3)OP，手绢绕O点做匀速圆周运动，则(　　) A．P、Q线速度之比为1∶eq \r(3) B．P、Q角速度之比为eq \r(3)∶1 C．P、Q向心加速度之比为eq \r(3)∶1 D．P点所受合外力总是指向O 答案　AD 解析　手绢做匀速圆周运动，由图可知P、Q属于同轴传动模型，故角速度相等，即角速度之比为1∶1，故B错误；由v＝ωr可知，P、Q线速度之比vP∶vQ＝rOP∶rOQ＝1∶，故A正确；由a＝ω2r可知，P、Q向心加速度之比aP∶aQ＝rOP∶rOQ＝1∶，故C错误；做匀速圆周运动的物体，其合外力等于向心力，故合力总是指向圆心O，故D正确．故选AD. 圆周运动中的传动问题 1．线速度、角速度、周期、频率四者的关系 v＝ωr＝＝2πrf 2．常见的传动方式及特点 (1)边缘传动：(如图所示) 各接触点无相对滑动，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB. (2)同轴传动：(如图所示) 绕同一个转轴转动的物体，角速度相同，即ωA＝ωB，由v＝ωr可知，v与r成正比． 如图是一种新概念自行车，它没有链条，共有三个转轮，A、B、C转轮半径依次减小．轮C与轮A啮合在一起，骑行者踩踏板使轮C动，轮C驱动轮A转动，从而使得整个自行车沿路面前行，轮胎不打滑．下列说法正确的是(　　) A．转轮A、C转动方向相同，转轮A、B 转动方向不相同 B．转轮A、B、C角速度之间的关系是 ωA<ωB<ωC C．转轮A、B、C边缘线速度之间的关 系是vA＝vB>vC D．转轮A、B、C边缘向心加速度之间的关系是aA>aB>aC 答案　B 解析　由于A、C啮合在一起，转动方向相同，转轮A、B向着同一方向运动，故转动方向相同，故A错误；由ω＝可知，在线速度相等的情况下，半径越小角速度越大，故B正确；自行车运动过程中，前后轮A、B的线速度相等，由于A、C啮合在一起，A、C线速度也相等，有vA＝vB＝vC，又rA>rB>rC，根据a＝可得aA<aB<aC，故C、D错误．故选B. 向心力的来源分析 如图所示，杂技演员进行表演时，可以悬空靠在匀速转动的圆筒内壁而不掉下来．下列说法正确的是(　　) A．演员受到重力、支持力、静摩擦力、向心力 的作用 B．演员所需的向心力由重力提供 C．圆筒的角速度越大，演员所受的静摩擦力越大 D．圆筒的角速度越大，演员所受的支持力越大 答案　D 解析　对演员进行受力分析，演员受到重力、支持力、静摩擦力的作用，其中演员所需的向心力由支持力提供，根据牛顿第二定律可得FN＝mω2r，可知圆筒的角速度越大，演员所受的支持力越大，故AB错误，D正确；竖直方向根据平衡条件可得f＝mg，可知演员所受的静摩擦力与圆筒的角速度无关，故C错误．故选D. 圆锥摆模型 (多选)(2025广东卷)将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出，使小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示．已知圆周运动半径R为0.4 m，小球所在位置处的切面与水平面夹角θ为45°，小球质量为0.1 kg，重力加速度g取10 m/s2.关于该小球，下列说法正确的有(　　) A．角速度为5 rad/s B．线速度大小为4 m/s C．向心加速度大小为10 m/s2 D．所受支持力大小为1 N 答案　AC 解析　对小球受力分析可知F向＝mgtan 45°＝mω2R，解得ω＝5 rad/s，故A正确；线速度大小为v＝ωR＝2 m/s，故B错误；向心加速度大小为an＝ω2R＝10 m/s2，故C正确；所受支持力大小为FN＝＝ N，故D错误．故选AC． 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，火车转弯半径为r，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A．火车以速度v转弯时，铁轨对火车支持力大于其重力 B．火车转弯时，实际转弯速度越小越好 C．当火车上乘客增多时，火车转弯时的速度必须降低 D．火车转弯速度大于时，外轨对车轮轮缘的压力沿水平方向 答案　A 解析　火车以速度v转弯时，对火车受力分析，如图 可得mgtan θ＝m，解得v＝，根据矢量三角形的边角关系可知铁轨对火车支持力大于其重力，故A正确；当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤 压，效果最好，所以实际转弯速度不是越小越好，故B错误；由v＝可知规定行驶的速度与质量无关，当火车质量改变时，规定的行驶速度不变，故C错误；火车转弯速度大于时，外轨对车轮轮缘的压力垂直接触面指向轮缘，故D错误．故选A． 圆周运动中动力学问题的分析思路 $