第4章 第3讲 圆周运动-【优化探究】2027年高考物理一轮复习高考总复习配套课件（广东专版）

该高中物理高考复习课件聚焦“圆周运动”专题，覆盖运动学（物理量关系、传动方式、多解问题）和动力学（向心力来源、离心现象）核心考点，依据高考评价体系分析考点权重，通过2025年江苏、福建卷真题归纳传动、多解等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+模型建构+科学推理”策略，如典例3通过周期性分析突破多解问题，典例4用圆锥摆模型培养运动和相互作用观念，提升科学思维素养。设“易错警示”和“母题变式”，助力学生掌握答题技巧，教师可精准指导高考冲刺。

第四章　抛体运动与圆周运动 第3讲　圆周运动 [学习目标]　1.掌握描述圆周运动的各物理量及它们之间的关系。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.掌握圆周运动的动力学问题的处理方法。 考点一　圆周运动的运动学问题 考点二　圆周运动的动力学分析 内容索引 考点一　圆周运动的运动学问题 一 5 盘点 核心知识 1.匀速圆周运动 (1)定义:做圆周运动的物体,若在相等的时间内通过的圆弧长 ,就是匀速圆周运动。 (2)特点:加速度大小不变,方向始终指向 ,是变加速运动。 (3)条件:合力大小 、方向始终与 方向垂直且指向圆心。 相等 圆心 不变 速度 2.描述匀速圆周运动的物理量及其关系 (1)线速度:描述物体圆周运动快慢的物理量。 v==。 (2)角速度:描述物体绕圆心转动快慢的物理量。 ω==。 (3)周期和频率:描述物体绕圆心 的物理量。 T=,T=。 转动快慢 (4)向心加速度:描述 变化快慢的物理量。 a=rω2==ωv=r。 (5)相互关系:①v= =r= 。 ②a==rω2=ωv=r=4π2f2r。 速度方向 ωr 2πrf 3.常见的三种传动方式 类型 图示 特点 同轴 传动   绕同一转轴运转的物体,角速度相同, ωA=ωB,由v=ωr知v与r成正比 皮带 传动   皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即vA=vB 摩擦传动 或齿轮传动     两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小相等,即vA=vB [判断正误] 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.向心加速度公式在非匀速圆周运动中不适用。( ) × × √ × 提升 关键能力 考向1　圆周运动物理量的分析和计算 [典例1]　(2025·江苏卷)游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以O、O'为转轴,在水平面内沿顺时针方向匀速转动,O'固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置,杯上A点与O、O'恰好在同一条直线上,则(　　) A.A点做匀速圆周运动 B.O'点做匀速圆周运动 C.此时A点的速度小于O'点 D.此时A点的速度等于O'点 B [解析]　底盘以O点为轴匀速转动,底盘上除O点外所有点均做同轴转动,转杯上除O'点外所有点不仅相对O点同轴转动,还相对O'点同轴转动,所以O'点做匀速圆周运动,A点做的不是匀速圆周运动,A错误,B正确;设该时刻A点在底盘上的竖直投影点所对应的转盘上的点为A',A'点转动的半径大于O'点的转动半径,由v=ωr可知,A'点的速度大于O'点的速度,又由于该时刻A点绕O'点与底盘做同方向转动,则A点的速度大于A'点的速度,则此时A点的速度一定大于O'点的速度,C、D错误。 考向2　圆周传动问题 [典例2]　(多选)(2025·福建卷)春晚上转手绢的机器人,手绢上有P、Q两点,圆心为O,OQ=OP,手绢做匀速圆周运动,则(　　) A.P、Q线速度之比为1∶ B.P、Q角速度之比为∶1 C.P、Q向心加速度之比为∶1 D.P点所受合外力总是指向O 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,B错误;由v=ωr,可知,P、Q线速度之比vP∶vQ=rOP∶rOQ=1∶,A正确;由a=ω2r,可知,P、Q向心加速度之比,aP∶aQ=rOP∶rOQ=1∶,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,D正确。 考向3　圆周运动的多解问题 [典例3]　(多选)如图所示,在半径为R的水平圆盘中心轴正上方a点水平抛出一小球,圆盘以角速度ω匀速转动,当圆盘半径Ob方向恰好转到与小球初速度方向相同的位置时,将小球抛出,要使小球与圆盘只碰一次,且落点为b,重力加速度为g,则小球抛出点a距圆盘的高度h和小球的初速度v0可能满足(　 　) A.h=,v0=　　 B.h=,v0= C.h=,v0= D.h=,v0= ABD [解析]　由题意可知,小球做平抛运动,在竖直方向上有h=gt2,水平方向上有R=v0t,对圆盘有t=(k=1,2,3,…),经上述分析可解得v0=(k=1,2,3,…),h=(k=1,2,3,…),根据k的取值不同,经计算可知,A、B、D正确,C错误。 二 考点二　圆周运动的动力学分析 17 盘点 核心知识 1.向心力的确定 (1)确定圆周运动的轨道所在的平面,确定圆心的位置。 (2)分析物体的受力情况,所有的力沿半径方向指向圆心的合力,就是向心力。 2.常见匀速圆周运动中向心力的来源 运动模型 向心力的来源图示 汽车在水平路面转弯   水平转台(光滑)   运动模型 向心力的来源图示 圆锥摆 式受力 模型　 圆锥摆   飞车走壁   圆锥摆 式受力 模型　 飞机水平转弯   火车转弯   3.离心现象 (1)定义:做 的物体,在所受合力突然消失或不足以提供圆周运动所需 的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。 (2)本质:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周 飞出去的趋势。 圆周运动 向心力 切线 (3)受力特点 F为实际提供的向心力,如图所示。 ①当F= 时,物体做匀速圆周运动。 ②当F=0时,物体沿 方向飞出。 ③当F< 时,物体逐渐远离圆心。 mω2r 切线 mω2r [判断正误] 1.做匀速圆周运动的物体,当所受合力突然减小时,物体将沿切线方向飞出。( ) 2.摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动,这是摩托车受沿转弯半径向外的离心力作用的缘故。( ) 3.向心力可以是物体受到的某一个力,也可以是物体受到的合力。( ) 4.变速圆周运动的向心力不指向圆心。( ) × × √ × 提升 关键能力 考向1　圆锥摆模型 [典例4]　(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 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a=ω2R= 10 m/s2,故C正确;所受支持力大小为N== N,故D错误。 考向2　生活中的圆周运动 [典例5]　(多选)(2026·广东韶关模拟)上海磁悬浮列车线路需要转弯的地方有三处,其中设计的最大转弯处半径达到8 000米,用肉眼看几乎是一条直线,而转弯处最小半径也达到1 300米。一个质量为50 kg的乘客坐在以360 km/h速率驶过半径2 500 m弯道的车厢内,下列说法正确的是(g取10 m/s2)(　 　) A.弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适 B.弯道半径设计特别长可以减小转弯时列车的倾斜程度 C.乘客受到来自车厢的力大小约为200 N D.乘客受到来自车厢的力大小约为540 N ABD [解析]　根据F=m可知,在转弯速度一定的情况下,半径越大,则向心力越小,则弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适,选项A正确;由牛顿第二定律可知,当列车在规定速度下转弯时满足mgtan θ=m,则在转弯速度一定时,转弯半径越大,则列车倾斜的角度θ越小,则弯道半径设计特别长可以减小转弯时列车的倾斜程度,选项B正确;乘客受到的向心力F=m=50× N=200 N,乘客受到来自车厢的力大小约为FN== N≈540 N,选项C错误,D正确。 $