（优化方案）2016年高三物理大一轮复习 第四章　曲线运动　万有引力与航天 第三节圆周运动

（优化方案）2016年高三物理大一轮复习 第四章　曲线运动　万有引力与航天 第三节圆周运动内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 圆周运动学生用书 、描述圆周运动的物理量1线速度：描述物体圆周运动的快慢，v 速度：描述物体转动的快慢， 期和频率：描述物体转动的快慢，T ，T 心加速度：描述线速度方向变化的快慢an v 2心力：作用效果产生向心加速度，F nma 多选)一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为 4 m/s，转动周期为 2 s，则()A角速度为 0.5 速为 0.5 r/迹半径为 速度大小为 4 m/速圆周运动和非匀速圆周运动的比较项目 匀速圆周运动 非匀速圆周运动定义 线速度大小不变的圆周运动 线速度大小变化的圆周运动运动特点F 向 、a 向 、v 均大小不变，方向变化， 不变F 2、 向 、a 向 、v 大小、方向均发生变化，发生变化向心力 F 向 F 合 由 F 合 沿半径方向的分力提供2.(多选)下列关于圆周运动的说法正确的是()A匀速圆周运动是匀变速曲线运动B向心加速度大小不变，方向时刻改变C当物体所受合力全部用来提供向心力时，物体做匀速圆周运动D做变速圆周运动的物体，只有在某些特殊位置，合力方向才指向圆心答案：心运动1定义：做圆周运动的物体，在合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动2供需关系与运动高中物理资源下载平台世昌的博客 ，F 为实际提供的向心力，则(1)当 F ，物体做匀速圆周运动；(2)当 F 0 时，物体沿切线方 3、向飞出；(3)当 ，物体逐渐靠近圆心3.(单选)下列关于离心现象的说法正确的是()A当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做背离圆心的圆周运动C做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将沿切线做直线运动D做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做曲线运动答案：世昌的博客 水平面内的圆周运动学生用书 1运动实例：圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等2重力对向心力没有贡献，向心力一般来自弹力、摩擦力或电磁力向心力的方向水平，竖直方向的合力为零3涉及静摩擦力时，常出现临界和极值问题如图所示， 4、用一根长为 l1 m 的细线，一端系一质量为m1 小球(可视为质点) ，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角 37 ，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为 时，细线的张力为 g 取 10 m/果可用根式表示)求：(1)若要小球离开锥面，则小球的角速度 0 至少为多大。 (2)若细线与竖直方向的夹角为 60，则小球的角速度 为多大。 审题点睛 (1)小球离开锥面的临界条件是小球沿锥面运动，支持力为零，即小球在重力和拉力的作用下，在水平面内做圆周运动(2)细线与竖直方向夹角为 60时，小球离开锥面，做圆锥摆运动解析(1)若要小球刚好离开锥面，则小球只受到重力和细线拉力，如图所 5、示小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平，在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得：m 20解得： 20即 0 522(2)同理，当细线与竖直方向成 60角时，由牛顿第二定律及向心力公式： 2解得 2 ，即 2 5答案(1) s(2)2 总结提升 水平面内的匀速圆周运动的解题方法(1)对研究对象受力分析，确定向心力的来源，涉及临界问题时，确定临界条件；(2)确定圆周运动的圆心和半径；(3)应用相关力学规律列方程求解1.(多选)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球 A 和 B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说 6、法正确的是( )高中物理资源下载平台世昌的博客 球 A 的线速度必定大于球 B 的线速度B球 A 的角速度必定小于球 B 的角速度C球 A 的运动周期必定小于球 B 的运动周期D球 A 对筒壁的压力必定大于球 B 对筒壁的压力解析：选 题中的 A、B 两小球实际上是具有相同的向心加速度，根据 a 可知，加速度相同时，半径越大，线速度越大，角速度越小，2由 B，可知 vAv B， A B，T AT B，则选项 A、B 正确，C 错误由于 A、B 质量相同，在相同的倾斜面上，则向心力相等，进一步可知两球所受的弹力相等，结合牛顿第三定律可知选项 D 错误考点二竖直面内的圆周运动学生用书 1物体在竖直 7、平面内的圆周运动有匀速圆周运动和变速圆周运动两种2只有重力做功的竖直面内的圆周运动一定是变速圆周运动，遵守机械能守恒3竖直面内的圆周运动问题，涉及知识面比较广，既有临界问题，又有能量守恒的问题4一般情况下，竖直面内的变速圆周运动问题只涉及最高点和最低点的两种情形(单选)(2015广州模拟)轮箱沿如图所示的逆时针方向在竖直平面内做匀速圆周运动，圆半径为 R，速率 v ，水平直径，竖直直径物块相对于轮箱静( )A物块始终受两个力作用B只有在 A、B、C、D 四点，物块受到的合外力才指向圆心C从 B 运动到 A，物块处于超重状态D从 A 运动到 D，物块处于超重状态审题点睛 (1)物块在 B、D 两 8、点受到的力有_向心力分别为_(2)物块在 A、C 两点受到的力有_，向心力是由_力提供(3)根据_的方向判断超、失重解析在 B、 D 位置，物块受重力、支持力，在 A、C 位置，物块受重力、支持力和静摩擦力，故 A 错；物块做匀速圆周运动，任何位置的合外力都指向圆心，B 错；从 B 运动到 A，向心加速度斜向下，物块失重，从 A 运动到 D，向心加速度斜向上，物块超重，C 错、D 对答案单选)(2014高考新课标全国卷)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高中物理资源下载平台世昌的博客 重力加速度大 9、小为 环对轻杆拉力的大小为()A BMgC D0 小环为研究对象，设大环半径为 R，根据机械能守恒定律，得 R 大环最低点有 FNmgm ，得 时再以大环为研究12 力分析如图，由牛顿第三定律知，小环对大环的压力为 F N，方向竖直向下，故 F牛顿第三定律知 C 正确法二：设小环滑到大环最低点时速度为 v，加速度为 a，根据机械能守恒定律 R，且 a ，所以 a4g，以整体为研究对象，受力情况如图所12 Mg 0，所以 F 正确考点三圆周运动的综合问题学生用书 圆周运动常与平抛(类平抛)运动、匀变速直线运动等组合而成为多过程问题，除应用各自的运动规律外，还要结合功能关系进行求解解答时应从下列两 10、点入手：1分析转变点：分析哪些物理量突变，哪些物理量不变，特别是转变点前后的速度关系2分析每个运动过程的受力情况和运动性质，明确遵守的规律(2013高考福建卷)如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于 O 点，下端系一质量m1.0 小球现将小球拉到 A 点( 保持绳绷直)由静止释放，当它经过 B 点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的 C 点地面上的 D 点与 同一竖直线上，已知绳长 L1.0 m，B 点离地高度 H1.0 m ，A、B 两点的高度差 h0.5 m，重力加速度 g 取 10 m/计空气影响，求：(1)地面上 点间的距离 s；(2)轻绳所受的最大拉力大小审题点睛 (1)小球从 AB 11、 做圆周运动，其机械能守恒，轻绳断前瞬间绳拉力与重力的合力提供向心力(2)绳断瞬间，小球速度方向水平，做平抛运动平抛初速度等于绳断瞬间的速度解析(1)小球从 A 到 B 过程机械能守恒，有12 2 到 C 做平抛运动，在竖直方向上有高中物理资源下载平台世昌的博客 2在水平方向上有 sv 式解得 sm (2)小球下摆到达 B 点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有 Fm 式解得 F20 0 N.答案(1)m(2)20 N总结提升 平抛运动与圆周运动的组合题，用平抛运动的规律求解平抛运动问题，用牛顿定律求解圆周运动问题，关键是找到两者的速度关系若先做圆周运动后做平抛运动，则圆周运动的末速等于平抛 12、运动的水平初速；若物体平抛后进入圆轨道，圆周运动的初速等于平抛末速在圆切线方向的分速度径为 R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m 的小球 A、B 以不同的速度进入管内 A 通过最高点 C 时，对管壁上部压力为 3通过最高点 C 时，对管壁下部压力为 A、B 两球落地点间的距离解析：A 球通过最高点时，由 mg求得 通过最高点时，由 求得 2t4s(v Av B)t竖直平面内圆周运动的“轻杆、轻绳”模型1模型特点在竖直平面内做圆周运动的物体，运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类：一是无支撑( 如球与绳连接、沿内轨道的 “过山车”等) ，称为 “轻绳模型” ；二是有支撑(如球与杆连接、小球在弯管内运动等) ，称为“轻杆模型” 2模型分析绳、杆模型常涉及临界问题，分析如下：轻绳模型 轻杆模型高中物理资源下载平台世昌的博客 m 得 v 临 v 临 0讨论分析(1)过最高。