物理(新课标)高考总复习第一轮复习课件:第四章第三节圆周运动随堂达标巩固落实
高三年级一轮复习,第四章第三节,圆周运动,课件
解析
选B,先对小球受力分析,如图所示,由图可知,两球的 向心力都来源于重力G和支持力FN的合力,建立如图所示 的坐标系,则有: FNsin θ=mg ① FNcos θ=mrω2 ② 由①得FN=mg / sin θ ,小球A和B受到的支持力FN相 等,D错误。由于支持力FN相等,结合②知,A球运动的 半径大于B球运动的半径,A球的角速度小于B球的角速 度,选项A错误。A球的运动周期大于B球的运动周期, 选项C错误。又根据FNcos θ= mv2 / r可知:A球的线 速度大于B球的线速度,选项B正确。
解析
选C,由于合力提供向心力,依据向心力表达 式F=mrω2,已知两球质量、运动半径和角速 度都相同,可知向心力相同,即合力相同,故 A错误;小球A受到重力和弹力的合力不可能垂 直指向OO′轴,故一定存在摩擦力,而B球的 重力和弹力的合力可能垂直指向OO′轴,故B 球摩擦力可能为零,故B错误,C正确;由于不 知道B是否受到摩擦力,故而无法判定圆形框 架以更大的角速度转动,小球B受到的摩擦力 的变化情况,故D错误。
高三年级一轮复习教学课件
必修二 第四章
曲线运动 万有引力与航天
第3 节
圆周运动
[高考导航]
考点 内容 要 求 题型 把握考情 平抛运动的 规律及其研究 方法,圆周运 动的角速度、 找 线速度和向心 规 加速度,万有 律 引力定律及其 应用是本章的 命题热点,题 型有选择题, 也有计算题。
匀速圆周运动、 角速度、线速 Ⅰ 度、向心加速 度 选 择 匀速圆周运动 三、圆周运 Ⅱ 、 的向心力 动 计 算 离心现象 Ⅰ
小资料
[方法规律]
几何分析 目的是确定圆周运动的圆心、半径等
运动分析
目的是确定圆周运动的线速度、角速度、向心加速 度等
高三物理一轮复习资料第四章第3节圆周运动课件
A.n1+n12n2ω C.n1+n1 n2ω
B.n1+n2 n2ω D.n1-n2 n2ω
【答案】 A 【解析】 主动轮、行星轮与大轮分别用 A、B、C 表示, 由图可知,A 与 B 为齿轮传动,所以线速度大小相等,B 与 C 是 车轮传动,线速度大小也相等,所以 A 与 B、C 的线速度是相等 的;有线速度关系可知:22ππRRAB=RRAB=nn12 则:RB=nn21·RA 由图可知:RC=2RB+RA A、B 与 C 的线速度相同,得:ωRA=ω′RC 联立可得:ω′=n1n+1ω2n2,故 A 项正确,B、C、D 三项错误.
【答案】 A 【解析】 线速度 v=st,A、B 通过的路程之比为 4∶3,且 时间相等,则线速度之比为 4∶3,故 A 项正确; 角速度 ω=θt,运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角 度,A、B 转过的角度之比为 3∶2,且时间相等,则角速度之比 为 3∶2,故 B 项错误;
根据 v=rω 得,圆周运动的半径 r=ωv ,线速度之比为 4∶3, 角速度之比为 3∶2,则圆周运动的半径之比为 8∶9,故 C 项错 误;
=32R处之前做斜拋运动,所以小球能够上升的最大高度小于32R, 故 B 项正确;如果 v0= 5gR,根据机械能守恒定律得12mv02= mg·2R+12mv2,解得 v= gR,所以小球恰好可以到达最高点, 即小球能够上升的最大高度为 2R,故 D 项正确,C 项错误.
练 6 (2019·汕头模拟)如图所示,一倾角为 30°的斜劈静置 于粗糙水平面上,斜劈上表面光滑,一轻绳的一端固定在斜面上 的 O 点,另一端系一小球.在图示位置垂直于细线给小球一初速 度,使小球恰好能在斜面上做圆周运动.已知 O 点到小球球心的 距离为 l,重力加速度为 g,下列说法正确的是( )
2024年新人教版高考物理一轮复习课件 第4章 第3讲 圆周运动
2024年新人教版高考物理一轮复习课件 DISIZHANG 第四章抛体运动与圆周运动圆周运动目标要求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.第3讲内容索引考点一 圆周运动的运动学问题考点二 圆周运动的动力学问题课时精练考点一圆周运动的运动学问题1.描述圆周运动的物理量梳理必备知识ω2r2.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)特点:加速度大小 ,方向始终指向 ,是变速运动.(3)条件:合外力大小 、方向始终与 方向垂直且指向圆心.相等不变圆心不变速度判断正误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.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.提升关键能力在v 一定时,a n 与r 成反比;在ω一定时,a n 与r 成正比.3.常见的传动方式及特点同轴转动皮带传动齿轮传动装置A、B两点在同轴的一个圆盘上两个轮子用皮带连接,A、B两点分别是两个轮子边缘的点两个齿轮轮齿啮合,A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点例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∶3B.角速度之比为3∶4C.圆周运动的半径之比为2∶1D.向心加速度大小之比为1∶2考向1 圆周运动物理量的分析和计算√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a n= 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.例2 (多选)在如图所示的齿轮传动中,三个齿轮的半径之比为2∶3∶6,当齿轮传动的时候,关于小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点,下列说法正确的是A.A点和B点的线速度大小之比为1∶1B.A点和B点的角速度之比为1∶1C.A点和B点的角速度之比为3∶1D.A点和B点的线速度大小之比为1∶3考向2 圆周传动问题√√题图中三个齿轮边缘的线速度大小相等,则A点和B点的线速度大小之比为1∶1,由v=ωr可知,线速度一定时,角速度与半径成反比,则A点和B点角速度之比为3∶1,故A、C正确,B、D错误.例3 (多选)如图所示,直径为d 的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动.一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒,从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h ,重力加速度为g ,则考向3 圆周运动的多解问题√√√考点二圆周运动的动力学问题梳理必备知识1.匀速圆周运动的向心力(1)作用效果向心力产生向心加速度,只改变速度的 ,不改变速度的 .(2)大小(3)方向始终沿半径方向指向 ,时刻在改变,即向心力是一个变力.方向大小mrω2圆心2.离心运动和近心运动(1)离心运动:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,就做 的运动.(2)受力特点(如图)①当F =0时,物体沿 方向飞出,做匀速直线运动.②当0<F <mrω2时,物体逐渐 圆心,做 运动.③当F >mrω2时,物体逐渐 ,做 运动.(3)本质:离心运动的本质并不是受到离心力的作用,而是提供的力____做匀速圆周运动需要的向心力.逐渐远离圆心切线远离离心向圆心靠近近心小于3.匀速圆周运动与变速圆周运动中合力、向心力的特点(1)匀速圆周运动的合力:提供向心力.(2)变速圆周运动的合力(如图)①与圆周相切的分力F t产生切向加速度a t,改变线速度的大小,当a t与v 同向时,速度增大,做加速圆周运动,反向时做减速圆周运动.②指向圆心的分力F n提供向心力,产生向心加速度a n,改变线速度的方向 .判断正误1.做匀速圆周运动的物体,当所受合外力突然减小时,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.向心力可以由物体受到的某一个力提供,也可以由物体受到的合力提供.( )4.在变速圆周运动中,向心力不指向圆心.( )××√×提升关键能力1.向心力来源向心力是按力的作用效果命名的,可以由重力、弹力、摩擦力等各种力提供,也可以是几个力的合力或某个力的分力提供,因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力.2.匀速圆周运动中向心力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)圆锥摆飞车走壁飞机水平转弯火车转弯3.变速圆周运动中向心力来源如图所示,当小球在竖直面内摆动时,沿半径方向的合力提供向心力,F n=F T-mg cos θ= ,如图所示.4.圆周运动中动力学问题的分析思路考向1 圆周运动的动力学问题例4 (多选)(2021·河北卷·9)如图,矩形金属框MNQP 竖直放置,其中MN 、PQ 足够长,且PQ 杆光滑,一根轻弹簧一端固定在M 点,另一端连接一个质量为m 的小球,小球穿过PQ 杆,金属框绕MN 轴分别以角速度ω和ω′匀速转动时,小球均相对PQ 杆静止,若ω′>ω,则与以ω匀速转动时相比,以ω′匀速转动时A.小球的高度一定降低B.弹簧弹力的大小一定不变C.小球对杆压力的大小一定变大D.小球所受合外力的大小一定变大√√对小球受力分析,设弹簧弹力为F T,弹簧与水平方向的夹角为θ,可知θ为定值,F T不变,则当转速增大后,小球的高度不变,弹簧的弹力不变,A错误,B正确;水平方向当转速较小,杆对小球的弹力F N背离转轴时,则F T cos θ-F N=mω2r即F N=F T cos θ-mω2r当转速较大,F N指向转轴时,则F T cos θ+F N′=mω′2r即F N′=mω′2r-F T cos θ因ω′>ω,根据牛顿第三定律可知,小球对杆的压力不一定变大,C错误;根据F合=mω2r可知,因角速度变大,则小球所受合外力变大,D正确.例5 (2022·全国甲卷·14)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示.运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,a、c两处的高度差为h.要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于√考向2 圆锥摆模型例6 (2023·辽宁省六校联考)四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动.如图甲所示,小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动(连接B球的绳较长);如图乙所示,小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动,但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等(连接D球的绳较长),则下列说法错误的是A.小球A、B角速度相等B.小球A、B线速度大小相等C.小球C、D所需的向心加速度大小相等D.小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等√例7 如图所示,质量相等的甲、乙两个小球,在光滑玻璃漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动,甲在乙的上方.则A.球甲的角速度一定大于球乙的角速度B.球甲的线速度一定大于球乙的线速度C.球甲的运动周期一定小于球乙的运动周期D.甲对内壁的压力一定大于乙对内壁的压力√例8 如图所示,质量均为m的a、b两小球用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来,使小球a在竖直平面内来回摆动,小球b在水平面内做匀速圆周运动,连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为θ,重力加速度为g,则下列说法正确的是A.a、b 两小球都是所受合外力充当向心力B.a、b两小球圆周运动的半径之比为tan θ√小球a速度大小变化,只有在最低点时所受合外力充当向心力,而小球b做匀速圆周运动,所受合外力充当向心力,故A错误;小球a到达最高点时速度为零,将重力正交分解,有F a=mg cos θ,故D错误.方法点拨圆锥摆模型考向3 生活中的圆周运动例9 列车转弯时的受力分析如图所示,铁路转弯处的圆弧半径为R,两铁轨之间的距离为d,内外轨的高度差为h,铁轨平面和水平面间的夹角为α(α很小,可近似认为tan α≈sin α),重力加速度为g,下列说法正确的是√列车以规定速度转弯时受到重力、支持力的作用,重力和支持力的合力提供向心力,A错误;若要提高列车过转弯处的速度,则列车所需的向心力增大,故需要增大α,D错误.三课时精练基础落实练1.空中飞椅深受年轻人的喜爱,飞椅的位置不同,感受也不同,关于飞椅的运动,下列说法正确的是A.乘坐飞椅的所有爱好者一起做圆周运动,最外侧的 飞椅角速度最大B.缆绳一样长,悬挂点在最外侧的飞椅与悬挂在内侧的飞椅向心加速度 大小相等C.飞椅中的人随飞椅一起做圆周运动,受重力、飞椅的支持力与向心力√D.不管飞椅在什么位置,缆绳长短如何,做圆周运动的飞椅角速度都相同乘坐飞椅的所有爱好者一起做匀速圆周运动,其角速度相同,故A错误,D正确;根据a n=rω2,由A可知角速度相同,当转动半径越大,向心加速度越大,故悬挂在最外侧飞椅的向心加速度大,故B错误;向心力是由重力和支持力的合力提供的,故C错误.2.(2021·全国甲卷·15)“旋转纽扣”是一种传统游戏.如图,先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两股细绳拧在一起,然后用力反复拉绳的两端,纽扣正转和反转会交替出现.拉动多次后,纽扣绕其中心的转速可达50 r/s,此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为A.10 m/s2B.100 m/s2√C.1 000 m/s2D.10 000 m/s2根据匀速圆周运动的规律,此时ω=2πn=100π rad/s,向心加速度a=ω2r≈1 000 m/s2,故选C.3.无级变速箱是自动挡车型变速箱的一种,比普通的自动变速箱换挡更平顺,没有冲击感.如图为其原理图,通过改变滚轮位置实现在变速范围内任意连续变换速度.A、B为滚轮轴上两点,变速过程中主动轮转速不变,各轮间不打滑,则A.从动轮和主动轮转动方向始终相反B.滚轮在B处时,从动轮角速度小于主动轮角速度C.滚轮从A到B,从动轮线速度先增大后减小D.滚轮从A到B,从动轮转速先增大后减小√。
高考物理一轮复习第四章曲线运动第3讲圆周运动课件
物理量(v)
Δt T
(2)单位:m/s
(2)是矢量,方向和半径垂直,和圆周相切
(1)描述物体绕圆心⑤ 转动快慢 的物理量 (1)ω= Δ = 2π
(ω)
Δt T
(2)单位:rad/s
(2)中学不研究其方向
(1)周期是物体沿圆周运动⑥ 一周 的时间 (T) (2)转速是物体在单位时间内转过的⑦ 圈数
(n),也叫频率(f)
(1)T= 2πr= 2π,单位:s v (2)n的单位:r/s、r/min
(3)f= 1 ,单位:Hz T
(1)描述速度⑧ 方向 变化快慢的物理量 (an) (2)方向指向圆心
(1)an= v2 =⑨ ω2r r (2)单位:m/s2
2πr
(1)v=ωr=⑩ T = 2πrf
(C )
A.2∶1 B.3∶2 C.5∶3 D.5∶2
栏目索引
答案 C 设AB段长为l,则OB=2l,分别对A、B球受力分析如图所示
由牛顿第二定律得 FOB-FAB=m·2lω2 FBA=m·3lω2 由牛顿第三定律知FAB=FBA 解得:FOB=5mlω2,FAB=3mlω2 则FOB∶FAB=5∶3
栏目索引
1-1 (多选)如图所示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n,转动过程中皮带不打
滑。下列说法正确的是 (BC )
A.从动轮做顺时针转动 B.从动轮做逆时针转动
C.从动轮的转速为 r1 n r2
D.从动轮的转速为 r2 n
r1
栏目索引
栏目索引
答案 C 由题意知RB=2RA=2RC,而vA=vB,ωARA=ωBRB,ωA∶ωB=RB∶RA=2∶ 1,又有ωB=ωC,由v=ωR,知vB=2vC,故A、B、C三点线速度之比为2∶2∶1,
高考物理一轮复习第四章曲线运动第三节圆周运动课件高三全册物理课件
传动
转动的周期相同、角速度
相同,A 点和 B 点的线速
度与其半径成正比
12/13/2021
第十七页,共六十五页。
传动类型
皮带(链 条)传动
12/13/2021
图示
结论 (1)运动特点:两轮的转动方向 与皮带的绕行方式有关,可同 向转动,也可反向转动 (2)定量关系:由于 A、B 两点 相当于皮带上的不同位置的 点,所以它们的线速度大小必 然相同,二者角速度与其半径 成反比,周期与其半径成正比
12/13/2021
第二十五页,共六十五页。源自水平面内的圆周运动 【知识提炼】 1.问题特点 (1)运动轨迹是圆且在水平面内. (2)向心力的方向沿半径指向圆心. (3)向心力来源:一个力或几个力的合力或某个力的分力.
12/13/2021
第二十六页,共六十五页。
2.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,找出所有的力沿半径方向指向圆心 的合力就是向心力. 3.运动实例:圆锥摆、汽车和火车转弯、飞机在水平面内 做匀速圆周飞行等.
12/13/2021
第四页,共六十五页。
2.匀速圆周运动与非匀速圆周运动的比较
项目
匀速圆周运动
非匀速圆周运动
线速度大小不变的圆 定义
周运动
线速度大小变化的圆周 运动
运动 F 向、a 向、v 均大小不 F 向、a 向、v 大小、方向 特点 变,方向变化,ω 不变 均发生变化,ω 发生变化
向心 力
F 向=F 合
12/13/2021
第三页,共六十五页。
二、匀速圆周运动
1.匀速圆周运动的向心力 (1)大小:F=mvr2=mω2r=m4Tπ22r=mωv=4π2mf2r. (2)方向:始终沿半径方向指圆向心_(_yu_á_nx_īn_) _,时刻在改变,即向 心力是一个变力. (3)作用效果:向心力产生向心加速度,只改变速方度向的(f_ān_gx_ià_n_g)__, 不改变速度大的小__(d_à_xi_ǎo_) _.
2023高考物理一轮总复习课件:圆周运动
向心力的来源图示
水平转台
(2020·高考全国卷Ⅰ)如图所示,一同
学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10
m,该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。
绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架
的正下方时,速度大小为8 m/s,此时每根
绳子平均承受的拉力约为( A.200 N C.600 N
)
√B.400 N
两小球角速度大小之比为4 3∶1,由 v=ωr 得线速度大小之比为 3 3∶1,故 D 错误。
【对点练 5】 (多选)(2020·济南市期末学习质量评估)如图所示,
这是内壁光滑的半球形容器,半径为 R。质量为 m 的小球在容器
内的某个水平面内做匀速圆周运动,小球与球心 O 连线方向与
竖直方向夹角为 α。下列说法正确的是( )
考点二 圆周运动的动力学分析
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,找出所有的力,沿半径方向指向圆心 的合力就是向心力。
2.运动实例 运动模型
飞机水平转弯
火车转弯
向心力的来源图示
运动模型 圆锥摆
飞车走壁
向心力的来源图示
运动模型 汽车在水平路面转弯
力学方程 临界特征 v= gr的意义
mg+FT=mvr2
mg±FN=mvr2
FT=0,即 mg=mvr2,v=0,即 F 向=0,
得 v= gr
此时 FN=mg
物体能否过最高点的 FN 表现为拉力还是支
临界点
持力的临界点
2.分析思路
(多选)如图甲所示,轻杆一端固定在 O 点,另一端固定一 小球,现让小球在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动。小球运 动到最高点时,杆与小球间弹力大小为 F,小球在最高点的速度 大小为 v,其 F-v2 图象如图乙所示。则( )
高三物理一轮复习 第四章 第3讲 圆周运动课件
3.向心力的公式
Fn=man=mvr2= mω2r
4π2 = m T2 r .
三、离心现象 1.定义:做 圆周运动 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 向心力 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 切线 飞出去的趋势.
3.受力特点 (1)当 F= mω2r 时,物体做匀速圆周运动; (2)当 F=0 时,物体沿 切线 方向飞出; (3)当 F< mω2r 时,物体逐渐远离圆心.
3.常见的三种传动方式及特点
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
类型 摩擦传动
图示
特点
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
AC得. .v牙 牙2=盘 盘2边 转πn缘 动r2r1向 角r3,心 速D加 度正速 为度确 2nπ为.2πr2n2
B.飞轮边缘转动线速度为 2πnr2 D.自行车匀速运动的速度为2πnr2r1r3
2.[摩擦传动] (2019·湖北武汉调研)机动车检测站进行车辆尾气检测原理如下:车的主动轮
压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动圆筒上,可在原地沿前进方向加速,然后把检测传
某大人小在相匀等速,骑据行v时=每R秒ω 踩可脚知踏,板飞转轮n边圈缘,上则的下线列速判度断v正1=确2的πn是r1(,DB 错) 误;牙盘边缘的
向心加速度 a=vr112=2πrn1r12=(2πn)2r1,C 错误;飞轮的角速度 ω2=vr21,飞轮与后
高三物理一轮复习 第4章 第3讲 圆周运动课件
(1)同一转轴上各点的角速度ω相同,而线速度v=ωr与半径r成正比,向心加
速度a=ω2r与半径r成正比。
(2)当皮带不打滑时,用皮带连接的两轮边缘上各点的线速度大小相等,由
ω= v 可知,ω与r成反比,由a= v 2 可知,a与r成反比。
r
r
(3)靠静摩擦力传动的两轮边缘上的点,线速度大小相等,ω与r成反比。
5. 答案
A
对于物体A,由图线知aA∝
1 r
,与a=v 2
r
相比较,则推知vA大小不
变;对于物体B,由图线知,aB∝r,与公式a=ω2r相比较可知ωB不变,故选项A正
确。
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10
重难突破
重难一 传动装置中各物理量之间的关系
在分析传动装置中各物理量之间的关系时,要抓住不等量和相等量
的关系,具体情况如下:
4. 答案 D 由a= v 2 知,只有在v一定时,a才与r成反比,如果v不一定,则a与
r
r不成反比;同理,只有当ω一定时,a才与r成正比;只有当v一定时,ω与r才成反 比;因2π是定值,故B两物体做匀速圆周运动时向心加速度a随半径r变化的 图线,由图线可知 ( ) A.A物体的线速度大小不变 B.A物体的角速度不变 C.B物体的线速度大小不变 D.B物体的角速度与半径成正比
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2
(2)角速度:物体与圆心的连线扫过的⑨ 角度 与所用⑩ 时间 的比
值,符号为 ω ,表达式为 ω=
,单位为 rad/s 。
(3)周期、频率:运动 一周 所用的时间叫周期,用符号 T 表示,
单位为 s ; 单位时间 内绕圆心转过的 圈数 叫频率,用
符号 f 表示,单位为 Hz 。 θ
t
第四章第3讲圆周运动-2025年高考物理一轮复习PPT课件
高考一轮总复习•物理
第6页
2.描述匀速圆周运动的物理量
项目
定义、意义
公式、单位
线速度(v)
描述做圆周运动的物 体运动 快慢 的物理
(1)v=ΔΔst=
2πr T
.
量
(2)单位: m/s
角速度(ω)
描述物体绕圆心 转动快慢 的物理量
(1)ω=ΔΔθt =
2π T
.
(2)单位: rad/s
高考一轮总复习•物理
1 =2π×150π.08 r/s=25 r/min,D 错误.
解析
高考一轮总复习•物理
考点 水平面内圆周运动的动力学分析
1.圆周运动实例分析 实例分析
在匀速转动的圆筒 内壁上,有一物体随 圆筒一起转动而未 发生滑动
图例
动力学方程
FN=mω2r=mvr2= m2Tπ2r
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高考一轮总复习•物理
高考一轮总复习•物理
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2.自行车的大齿轮 A、小齿轮 B、后轮 C 的半径之比为 4∶1∶16,在用力蹬脚踏板 前进的过程中,关于 A、C 轮缘的角速度、线速度和向心加速度的说法正确的是( )
A.vA∶vC=1∶4 B.vA∶vC=1∶16 C.ωA∶ωC=4∶1 D.aA∶aC=1∶4
答案
高考一轮总复习•物理
直 观 情 境
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高考一轮总复习•物理
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3.本质:离心运动的本质并不是受到离心力的作用,而是提供的力小于做匀速圆周运动 需要的向心力.
高考一轮总复习•物理
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1.思维辨析 (1)匀速圆周运动是匀变速曲线运动.( ) (2)做匀速圆周运动的物体所受合力是保持不变的.( ) (3)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比.( ) (4)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比.( √ ) (5)随水平圆盘一起匀速转动的物块受重力、支持力和向心力的作用.( )
新课标2023版高考物理一轮总复习第四章曲线运动万有引力与航天第3讲圆周运动课件
电机,它是由两个大小相等直径约为30 cm的感应玻璃盘起电
的,其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接,如图乙所
示,现玻璃盘以100 r/min的转速旋转,已知主动轮的半径约为8 cm,从动轮的半
径约为2 cm,P和Q是玻璃盘边缘上的两点,若转动时皮带不打滑,下列说法正确
的是
()
A.P、Q 的线速度相同 B.玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反 C.P 点的线速度大小约为 1.6 m/s D.摇把的转速约为 400 r/min
第3讲 圆周运动
一、匀速圆周运动及其描述 1.匀速圆周运动 (1)速度特点:速度的大小不变,方向始终与半径__垂__直__。 (2)性质:加速度大小不变,方向总是指向__圆__心__的变加速曲线运动。
2.描述匀速圆周运动的物理量
物理量
定义、意义
公式、单位
描述做圆周运动的物体沿圆弧
线速度 运动_快__慢___的物理量(v) 描述物体绕圆心_转__动__快___慢__的
解析:线速度的方向沿曲线的切线方向,由题图可知,P、Q 两点的线速度的方 向一定不同,故 A 错误;若主动轮做顺时针转动,从动轮通过皮带的摩擦力带动 转动,从动轮逆时针转动,故 B 正确;玻璃盘的直径是 30 cm,转速是 100 r/min, 所以线速度 v=ωr=2nπr=2×16000×π×02.3 m/s=0.5π m/s≈1.6 m/s,故 C 正确;
研清微点1 圆周运动的向心力来源分析
1. (多选)如图所示,长为L的细绳一端固定,另一端系一质量为m
的小球。给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀
速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细绳与竖直方向的
夹角为θ。下列说法中正确的是
高考物理一轮复习 第4章 第3单元 圆周运动课件
2.[多选]如图 4-3-1 所示,一小球用细绳悬挂于 O 点,将其拉离
竖直位置一个角度后释放,则小球以 O 点为圆心做圆周运动,运
动中小球所需向心力是
()
A.绳的拉力
B.重力和绳拉力的合力
C.重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力
D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力 图 4-3-1
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解析:分析向心力来源时就沿着半径方向求合力即可,注意 作出正确的受力分析图。如图所示,对小球进行受力分析, 它受到重力和绳子的拉力作用,向心力是指向圆心方向的合 力。因此,它可以是小球所受合力沿绳方向的分力,也可以 是各力沿绳方向的分力的合力。
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17
传动装置问题
1.同轴转动 各点共轴转动时,角速度相同,因此周期也相同。由于各点 半径不一定相同,线速度、向心加速度大小一般不同。 2.皮带传动 当皮带不打滑时,两轮边缘各点线速度大小相等。由于各点 半径不同,角速度、周期、向心加速度等都不相同。
答案:CD
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11
离心现象
[想一想] 如图 4-3-2 所示,游乐场的旋转飞椅非常刺激有趣,当转 速逐渐增大时,飞椅会飘得越来越高,请思考其中的道理。
图 4-3-2
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12
提示:如图所示为飞椅受力图,由 Fcos θ= mgFsin θ=mω2L ·sin θ 可得:cos θ=ωg2L 可见,飞椅转速增大时,ω 增大,θ 增大, 飞椅飘得越来越高。
①描述速度 方向 变化快慢的物理
量(an) ②方向指向 _圆__心__
①an=vr2=ω2r ②单位:_m__/s_2_
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3
定义、意义
公式、单位
2024届高考一轮复习物理课件第4章 第3讲 圆周运动
率和转 (n)
(2)n 的单位 r/s,r/min
速 (3)频率(f)是物体在 1 s 内转过的圈数 (3)f 的国际单位: Hz
(4)周期与频率的关系为 T=1fΒιβλιοθήκη 意义、方向公式、单位
向心加速 度
(1)描述速度_方__向___变化快慢的 物理量(an) (2)方向指向圆心
v2
(1)an=__r _=__ω_2_r__=_v_ω__ (2)国际单位:m/s2
思考:如图所示,圆盘上的物体随圆盘一起匀速转动,在光滑漏斗 内壁上,小球做匀速圆周运动。
(1)它们运动所需要的向心力分别由什么力提供? (2)要计算漏斗内壁上小球的角速度时还需要哪些信息?
[答案] (1)圆盘上的物体是由静摩擦力提供向心力,漏斗内壁的物 体由重力和支持力的合力提供向心力。
(2)小球做圆周运动的半径和漏斗内壁的倾角。
知识点2 匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较
项目
匀速圆周运动
非匀速圆周运动
运动性质
是速度大小__不__变__而方 向时刻_变__化___的变速曲 线运动,是加速度大小 _不__变___、方向__变__化__的 变加速曲线运动
是速度大小和方向都__变__化__的 变速曲线运动,是加速度大小、 方向都_变__化___的变加速曲线运 动
4.火车转弯速率小于规定的数值时,内轨受到的压力会增大。 ( √)
5.飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时,飞机机翼一定处于倾 斜状态。( √ )
二、对点激活 1.(2023·浙江模拟预测)如图所示为苏炳添在圆形弯道上匀速率奔 跑,则苏炳添在这段圆弧内( D ) A.线速度不变 B.加速度不变 C.相同时间内速度变化量相同 D.相同时间内与轨道圆心的连线转过的角度相同
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If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
。2021年3月9日星期二2021/3/92021/3/92021/3/9
• 15、会当凌绝顶,一览众山小。2021年3月2021/3/92021/3/92021/3/93/9/2021
A.在绕过小圆弧弯道后加速 B.在大圆弧弯道上的速率为 45 m/s C.在直道上的加速度大小为 5.63 m/s2 D.通过小圆弧弯道的时间为 5.58 s
解析:选 AB.因赛车在圆弧弯道上做匀速圆周运动,由向心 力公式有 F=mvR2,则在大小圆弧弯道上的运动速率分别为 v
大=
FR m
=
2.25mgR m
4.(高考全国卷Ⅱ)如图,一质量为 M 的光滑大
圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大
环上质量为 m 的小环(可视为质点),从大环的
最高处由静止滑下.重力加速度大小为 g,当小
环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为( )
A.Mg-5mgB.Mg+mgC.M Nhomakorabea+5mg
D.Mg+10mg
解析:选 C.设大环半径为 R,质量为 m 的小环下滑过程中遵 守机械能守恒定律,所以12mv2=mg·2R.小环滑到大环的最低 点时的速度为 v=2 gR,根据牛顿第二定律得 FN-mg= mRv2,所以在最低点时大环对小环的支持力 FN=mg+mRv2= 5mg.根据牛顿第三定律知,小环对大环的压力 F′N=FN= 5mg,方向向下.对大环,据平衡条件,轻杆对大环的拉力 T =Mg+F′N=Mg+5mg.根据牛顿第三定律,大环对轻杆拉力 的大小为 T′=T=Mg+5mg,故选项 C 正确,选项 A、B、D 错误.
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头,那么任何风都不是顺风。2021/3/92021/3/9March 9, 2021
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰,他就没有片刻的安宁,他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/92021/3/92021/3/92021/3/9
谢谢观看
解析:选 B.设 P、Q 质量均为 m,当角速度 ω 较小时,做圆 周运动的向心力均由盘对其的静摩擦力提供,细线伸直但无
张力.当 mω2r=fm 即 ω= mfmr时,若再增大 ω,则静摩擦 力不足以提供做圆周运动所需的向心力,细线中开始出现张 力,不足的部分由细线中张力提供,对 Q 而言有 T+fm= mω2r2,而此时对 P 而言有 T+f=mω2r1;随着细线张力的增 大,P 受到的指向圆心的静摩擦力会逐渐减小,当 T>mω2r1 时,P 受到的静摩擦力开始背离圆心,B 项正确.
5.某实验小组做了如下实验,装置如图甲所示.竖直平面内 的光滑轨道由倾角为 θ 的斜面轨道 AB 和圆弧轨道 BCD 组 成,将可视为质点的小球,从轨道 AB 上高 H 处的某点由静 止释放,用压力传感器测出小球经过圆弧最高点 D 时对轨道 的压力 F,改变 H 的大小,可测出相应的 F 大小,F 随 H 的 变化关系如图乙所示.已知小球经过圆弧最高点 D 时的速度 大小 vD 与轨道半径 R 和 H 的关系满足 v2D=2gH-4gR,且 vD≥ gR,g 取 10 m/s2.
(1)求圆轨道的半径 R 和小球的质量 m; (2)若小球从 D 点水平飞出后又落到斜面上,其中最低的位置 与圆心 O 等高,求此时 θ 的值.
解析:(1)由题意,小球在 D 点的速度大小满足 v2D=2gH-4gR 在 D 点,由牛顿第二定律得 mg+F′=mvR2D 又 F′=F,解得 F=2mRgH-5mg 根据图象得 m=0.1 kg,R=0.2 m.
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights.
(2)小球落在斜面上最低的位置时,在 D 点的速度最小,根据 题意,小球恰能到达 D 点时,在 D 点的速度最小,设最小速 度为 v,则有 mg=mRv2 解得 v= gR 由平抛运动规律得 R=12gt2,s=vt 解得 s= 2R,由几何关系可得 ssin θ=R, 解得 θ=45°. 答案:(1)0.2 m 0.1 kg (2)45°
A.ω 取不同值时,P 和 Q 所受静摩擦力均指向圆心 B.ω 取不同值时,Q 所受静摩擦力始终指向圆心,而 P 所 受静摩擦力可能指向圆心,也可能背离圆心 C.ω 取不同值时,P 所受静摩擦力始终指向圆心,而 Q 所 受静摩擦力可能指向圆心,也可能背离圆心 D.ω 取不同值时,P 和 Q 所受静摩擦力可能都指向圆心, 也可能都背离圆心
本部分内容讲解结束
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• 9、春去春又回,新桃换旧符。在那桃花盛开的地方,在这醉人芬芳的季节,愿你生活像春天一样阳光,心情像桃花一样美丽,日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/92021/3/9Tuesday, March 09, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/92021/3/92021/3/93/9/2021 1:54:10 PM • 11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。2021/3/92021/3/92021/3/9Mar-219-Mar-21 • 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/92021/3/92021/3/9Tuesday, March 09, 2021 • 13、志不立,天下无可成之事。2021/3/92021/3/92021/3/92021/3/93/9/2021
1.如图所示,甲、乙、丙三个轮子依
靠摩擦传动,相互之间不打滑,其
半径分别为 r1、r2、r3.若甲轮的角速
度为 ω1,则丙轮的角速度为( )
A.ωr13r1
B.ωr11r3
C.ωr12r3
D.ωr12r1
解析:选 A.本题相当于皮带轮的连接,各个轮边缘的线速度 大小相同.即 v1=ω1r1=v2=ω2r2=v3=ω3r3,故 A 项正确.
2.如图所示,水平圆盘可绕通过圆心的 竖直轴转动,盘上放两个小物体 P 和 Q, 它们的质量相同,与圆盘的最大静摩擦 力都是 fm,两物体中间用一根细线连接,细线过圆心 O,P 离圆心距离为 r1,Q 离圆心距离为 r2,且 r1<r2,两个物体 随圆盘以角速度 ω 匀速转动,且两个物体始终与圆盘保持相 对静止,则( )
3.(多选)(2016·高考浙江卷)如图所示 为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两 个弯道分别为半径 R=90 m 的大圆弧 和 r=40 m 的小圆弧,直道与弯道相 切.大、小圆弧圆心 O、O′距离 L=100 m.赛车沿弯道路线 行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的 2.25 倍.假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速 圆周运动.要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功 率足够大,重力加速度 g=10 m/s2,π=3.14),则赛车( )
=
45
m/s , v
小=
Fr m
=
2.25mmgr=30 m/s,可知赛车在绕过小圆弧弯道后做加速 运动,则 A、B 项正确;由几何关系得直道长度为 d=
L2-(R-r)2=50 3 m,由运动学公式 v2大-v2小=2ad, 得赛车在直道上的加速度大小为 a=6.50 m/s2,则 C 项错误; 赛车在小圆弧弯道上运动时间 t=32vπ小r=2.79 s,则 D 项错误.