2016年高考物理大一轮总复习（江苏专版）配套（课件+导学案+文档+题库）第四章 第3课时

2016年高考物理大一轮总复习（江苏专版）配套（课件+导学案+文档+题库）第四章 第3课时内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 圆周运动考纲解读 解物体做离心运动的条件考点一圆周运动中的运动学分析1线速度：描述物体圆周运动快慢的物理量v 速度：描述物体绕圆心转动快慢的物理量 期和频率：描述物体绕圆心转动快慢的物理量T ， T 心加速度：描述速度方向变化快慢的物理量an v 2互关系：(1)vr r)v r4 2 如图 1 所示，轮 3 固定在同一转轴上，轮 2 用皮带连接且不打滑在 2、O 3 三个轮的边缘各取一点 A、B、C，已知三个轮的半径之比r1r 2r 32 11，求：图 1(1)A、B、C 三点的线速度大小之比 vAv Bv C；(2)A、B、C 三点的角速度之比 A B C； 2、(3)A、B、C 三点的向心加速度大小之比 aAa Ba 1)令 vAv，由于皮带转动时不打滑，所以 vBv A C，由公式 vr 知，当角速度一定时，线速度跟半径成正比，故 v，所以 vAv Bv C22世昌的博客 (2)令 A，由于共轴转动，所以 C.因 vAv B，由公式 知，当线速度一定时， B2，所以 A B C1 21.(3)令 A 点向心加速度为 aAa，因 vAv B，由公式 a 知，当线速度一定时，向心加速以 A C，由公式 a 2r 知，当角速度一定时，向心加速度跟半径成正比，故 aAa Ba C241)221(2)1 21(3)2 41变式题组1运动学分析 变速自行车靠变 3、换齿轮组合来改变行驶速度如图 2 所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中 A 轮有 48 齿，B 轮有 42 齿，C 轮有 18 齿，D 轮有 12 齿，则()图 2A该自行车可变换两种不同挡位B该自行车可变换四种不同挡位C当 A 轮与 D 轮组合时，两轮的角速度之比 A D14D当 A 轮与 D 轮组合时，两轮的角速度之比 A D41答案自行车可变换四种不同挡位，分别为 A 与 C、A 与 D、B 与 C、B 与 D，A 错误，B 正确；当 A 轮与 D 轮组合时，由两轮齿数可知，当 A 轮转动一周时，D 轮要转 4 周，故A D14，C 正确，D 错误2运动参量的关系 如图 3 所示 4、，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 C32，A 轮的半径大小与 C 轮相同，它与 B 轮紧靠在一起，当 A 轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦的作用，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 3A线速度大小之比为 32 2高中物理资源下载平台世昌的博客 角速度之比为 332C转速之比为 232D向心加速度大小之比为 964答案)皮带传动(线速度大小相等)；(2)同轴传动( 角速度相等)；(3)齿轮传动( 线速度大小相等)；(4)摩擦传动(线速度大小相等)2传动装置的特点(1)同 5、轴传动：固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同；(2) 皮带传动、齿轮传动和摩擦传动：皮带(或齿轮)传动和不打滑的摩擦传动的两轮边缘上各点线速度大小相等考点二圆周运动中的动力学分析1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、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力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向心力的公式Fnma nm r22 某游乐场有一种叫 “空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳 6、子下端连接坐椅，人坐在坐椅上随转盘旋转而在空中飞旋若将人和坐椅看作一个质点，则可简化为如图 4 所示的物理模型，其中 P 为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴 动设绳长 l10 m，质点的质量 m60 盘静止时质点与转轴之间的距离 d4 m转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角 37.(不计空气阻力及绳重，绳不可伸长，70.6，70.8，g10 m/s 2)求质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳的拉力高中物理资源下载平台世昌的博客 半径 Rd10 T N750 (60054)F450 向 得a 向 7.5 m/s 2，a 向 ， 2答案 s 7、750 )审清题意，确定研究对象；明确物体做圆周运动的平面是至关重要的一环；(2)分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；(3)分析物体的受力情况，画出受力分析图，确定向心力的来源；(4)根据牛顿运动定律及向心力公式列方程递进题组3汽车转弯的动力学分析 (2013新课标21) 公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图 5 所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为 ，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处()高中物理资源下载平台世昌的博客 路面外侧高内侧低B车速只要低于 辆便会向内侧滑动C车速虽然高于 只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑 8、动D当路面结冰时，与未结冰时相比， 值变小答案汽车行驶的速率为 面对汽车没有摩擦力，路面对汽车的支持力与汽车重力的合力提供向心力，此时要求路面外侧高内侧低，选项 A 正确当速率稍大于 车有向外侧滑动的趋势，因而受到向内侧的摩擦力，当摩擦力小于最大静摩擦力时，车辆不会向外侧滑动，选项 C 正确同样，速率稍小于 辆不会向内侧滑动，选项 B 错误v 地面的粗糙程度无关，D 错误4动力学分析 如图 6 所示，一根细线下端拴一个金属小球 P，细线的上端固定在金属块Q 上，Q 放在带小孔的水平桌面上小球在某一水平面内做匀速圆周运动 (圆锥摆)现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出) 9、，两次金属块 Q 都保持在桌面上静止则后一种情况与原来相比较，下列说法中正确的是()图 6AQ 受到桌面的支持力变大BQ 受到桌面的静摩擦力变大C小球 P 运动的角速度变大D小球 P 运动的周期变大答案据小球做圆周运动的特点,设细线与竖直方向的夹角为 ,故 ,F 金属块受力分析由平衡条件 T =T +Mg=g,故在 增大高中物理资源下载平台世昌的博客 ,Q 受到的支持力不变,静摩擦力变大 , A 选项错误 ,B 选项正确;设细线的长度为 L,由 ,得 ,故角速度变大,周期变小,故 C 选项正确,D 考点三圆周运动的临界问题1有些题目中有“刚好” 、 “恰好” 、 “正好”等字眼，明显表明题述的 10、过程中存在着临界点2若题目中有“取值范围” 、 “多长时间” 、 “多大距离”等词语，表明题述的过程中存在着“起止点” ，而这些起止点往往就是临界点3若题目中有“最大” 、 “最小” 、 “至多” 、 “至少”等字眼，表明题述的过程中存在着极值，这些极值点也往往是临界点例 3 如图 7 所示，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：图 7(1)若要小球刚好离开锥面，则小球的角速度 0 至少为多大。 ( 11、2)若细线与竖直方向的夹角为 60，则小球的角速度 为多大。 解析(1)若要小球刚好离开锥面，高中物理资源下载平台世昌的博客 ，受力分析如图所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得： 2解得： 2 ，即 2 5答案(1) s(2)2 递进题组5临界问题分析 如图 8 所示，物体 P 用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上，它随杆转动，若转动角速度为 ，则()图 8A 只有超过某一值时，绳子 有拉力B绳子 拉力随 的增大而不变C绳子 张力一定大于绳子 张力D当 增大到一定程度时，绳子 张力大于绳子 张力答案世昌的博客 较小时，弛，绳子 拉力随 的增大而增大，故 A 选项正确，B 选项错误当 达到某一值 0时，好绷紧物体 P 受力分析如图所示，其合力提供向心力，竖直方向合力为零故 选项正确，D 选项错误6临界问题的分析与计算 如图 9 所示，细绳一端系着质量 M8 物体，静止在水平桌面上，另一端通过光滑小孔吊着质量 m2 物体， M 与圆孔的距离 r0.5 m，已知M 与桌面间的动摩擦因数为 物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 )，现使物体M 随转台绕中心轴。