高三物理一轮复习圆周运动

物理
第3节 圆周运动
[多角练通] 1．(2015·广州调研)如图 4-3-3 所示，当正方形薄板
绕着过其中心 O 并与板垂直的转动轴转动时，
板上 A、B 两点
来自百度文库()
A．角速度之比 ωA∶ωB＝ 2∶1
图 4-3-3
B．角速度之比 ωA∶ωB＝1∶ 2
C．线速度之比 vA∶vB＝ 2∶1
D．线速度之比 vA∶vB＝1∶ 2 解析：板上 A、B 两点的角速度相等，角速度之比 ωA∶ωB
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第3节 圆周运动
3．如图 4-3-5 为某一皮带传动装置。主动轮的半径为 r1，从动
轮的半径为 r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为 n1，转动
过程中皮带不打滑。下列说法正确的是
()
图 4-3-5
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第3节 圆周运动
A．从动轮做顺时针转动 B．从动轮做逆时针转动 C．从动轮边缘线速度大小为rr212n1 D．从动轮的转速为rr12n1 解析：主动轮沿顺时针方向转动时，传送带沿 M→N 方向运动， 故从动轮沿逆时针方向转动，故 A 错误，B 正确；由 ω＝2πn、 v＝ωr 可知，2πn1r1＝2πn2r2，解得 n2＝rr12n1，从动轮边缘线速 度大小为 2πn2r2＝2πn1r1，故 C、D 错误。 答案：B
＝1∶1，选项 A、B 错误；线速度 v＝ωr，线速度之比 vA∶
vB＝1∶ 2，选项 C 错误，D 正确。 答案：D
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第3节 圆周运动
2．(2015·桂林模拟)如图 4-3-4 所示，B 和 C 是一组塔轮，即 B 和
C 半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为 RB∶RC ＝3∶2，A 轮的半径大小与 C 轮相同，它与 B 轮紧靠在一起，
相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即 vA＝vB。
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第3节 圆周运动
图 4-3-1 (2)摩擦传动：如图 4-3-2 甲所示，两轮边缘接触，接触点无 打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即 vA＝vB。
图 4-3-2 (3)同轴传动：如图乙所示，两轮固定在一起绕同一转轴 转动，两轮转动的角速度大小相等，即 ωA＝ωB。
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第3节 圆周运动
要点二 水平面内的匀速圆周运动 1．运动实例 圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周运动等。 2．问题特点 (1)运动轨迹是水平面内的圆。 (2)合外力沿水平方向指向圆心，提供向心力，竖直方向合 力为零。
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第3节 圆周运动
3．确定向心力的来源 向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩 擦力、库仑力、洛伦兹力等各种力，也可以是几个力的合力或 某个力的分力，因此确定向心力成为解决圆周运动问题的关键 所在。 (1)确定研究对象做圆周运动的轨道平面，确定圆心的位置； (2)受力分析，求出沿半径方向的合力，这就是向心力； (3)受力分析时绝对避免另外添加一个向心力。
( ×)
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第3节 圆周运动
要点一 圆周运动的运动学问题 1．圆周运动各物理量间的关系
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第3节 圆周运动
2．对公式 v＝ωr 的理解 当 r 一定时，v 与 ω 成正比； 当 ω 一定时，v 与 r 成正比； 当 v 一定时，ω 与 r 成反比。 3．对 a＝vr2＝ω2r 的理解 当 v 一定时，a 与 r 成反比； 当 ω 一定时，a 与 r 成正比。 4．常见的三种传动方式及特点 (1)皮带传动：如图 4-3-1 甲、乙所示，皮带与两轮之间无
图 4-3-6
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第3节 圆周运动
(1)若 ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求 ω0； (2)若 ω＝(1±k)ω0，且 0＜k＜1，求小物块受到的摩擦力的大 小和方向。 [审题指导] (1)小物块在水平面内做匀速圆周运动。 (2)ω＝ω0 时，小物块受到的摩擦力恰好为零，重力和支持力 的合力提供小物块的向心力。 (3)当 ω＝(1＋k)ω0 时，小物块具有离心运动趋势，当 ω＝(1 －k)ω0 时，小物块具有近心运动趋势。
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第3节 圆周运动
[解析] (1)当 ω＝ω0 时，小物块受重力和 支持力，由牛顿第二定律得：mgtan θ＝mω02r
其中 r＝Rsin θ
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第3节 圆周运动
[典例] (2013·重庆高考)如图 4-3-6 所示，半径为 R 的半球形 陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶 罐球心 O 的对称轴 OO′重合。转台以一定角速度 ω 匀速旋转， 一质量为 m 的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶 罐一起转动且相对罐壁静止，它和 O 点的连线与 OO′之间的夹角 θ 为 60°。重力加速度大小为 g。
圆 周 运 动
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第3节
第3节 圆周运动
圆周运动
圆 周 运 动
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第3节 圆周运动
第3节 圆周运动
(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，其角速度是不变的。
(√ )
(3)物体做匀速圆周运动时，其合外力是不变的。
(× )
(4)匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比。
(× )
当 A 轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B 轮也
随之无滑动地转动起来。a、b、c 分别为三轮边缘的三个点，
则 a、b、c 三点在运动过程中的
()
图 4-3-4
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第3节 圆周运动
A．线速度大小之比为 3∶2∶2 B．角速度之比为 3∶3∶2 C．转速之比为 2∶3∶2 D．向心加速度大小之比为 9∶6∶4 解析：A、B 轮摩擦传动，故 va＝vb，ωaRA＝ωbRB，ωa∶ωb＝3∶ 2；B、C 同轴，故 ωb＝ωc，RvbB＝RvCc ，vb∶vc＝3∶2，因此 va∶vb∶ vc＝3∶3∶2，ωa∶ωb∶ωc＝3∶2∶2，故 A、B 错误。转速之比 等于角速度之比，故 C 错误。由 a＝ωv 得：aa∶ab∶ac＝9∶6∶4， D 正确。 答案：D
(5)匀速圆周运动的向心力是产生向心加速度的原因。
(√ )
(6)比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，比较物体绕圆心转动的
快慢，看周期或角速度。
(√)
(7)做匀速圆周运动的物体，当合外力突然减小时，物体将沿切线
方向飞出。
(× )
(8)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。