步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 4.3圆周运动

步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 4.3圆周运动内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 圆周运动考纲解读 解物体做离心运动的条件1匀速圆周运动的条件和性质质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是()A速度的大小和方向都改变B匀速圆周运动是匀变速曲线运动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向心加速度大小不变，方向时刻改变答案速圆周运动的速度的大小不变，方向时刻变化，A 错；它的加速度大小不变，但方向时刻改变，不是匀变速曲线运动，B 错，D 对；由匀速圆周运动的条件可知，C 对2圆周运动的相关公式关于质点做匀速圆周运动的下列说法正确的是()A由 a 知，a 与 r 成反比 a 2r 知，a 与 r 成正比C由 知， 与 r 2、成反比 2n 知， 与转速 n 成正比答案 a 知，只有在 a 才与 r 成反比，如果 a 与 r 不成理，只有当 一定时，a 才与 r 成正比；v 一定时， 与 r 成反比；因 2是定值，故 与 n 成正比3向心力来源分析如图 1 所示，水平的木板 B 托着木块 A 一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置 a 沿逆时针方向运动到最高点 b 的过程中()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 B 对 A 的支持力越来越大BB 对 A 的支持力越来越小CB 对 A 的摩擦力越来越小DB 对 A 的摩擦力越来越大答案做匀速圆周运动，所以其向心力大小不变，方向始终指向圆心，故对木块A，在 ab 3、的过程中，竖直方向的分加速度向下且增大，而竖直方向的力是由 A 的重力减去 B 对 A 的支持力提供的，因重力不变，所以支持力越来越小，即 A 错，B 对；在水平方向上 A 的加速度向左且减小，至 b 时减为 0，因水平方向的加速度是由摩擦力提供的，故 B 对 A 的摩擦力越来越小，所以 C 对，D 错4对离心现象的理解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 4、然消失后，物体将做曲线运动答案体只要受到力，必有施力物体，但“离心力”是没有施力物体的，故所谓的离心力是不存在的，只要物体所受合外力不足以提供其所需向心力，物体就做离心运动，故 A 选项错；做匀速圆周运动的物体，当所受的一切力突然消失后，物体将沿切线做匀速直线运动，故 B、D 选项错，C 选项对一、描述圆周运动的物理量1线速度：描述物体圆周运动快慢的物理量光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 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心力：作用效果产生向心加速度，F nma 互关系：(1)vr 5、r)v r4 2)m r2速圆周运动和非匀速圆周运动1匀速圆周运动(1)定义：线速度大小不变的圆周运动 .(2)性质：向心加速度大小不变，方向总是指向圆心的变加速曲线运动(3)质点做匀速圆周运动的条件合力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心2非匀速圆周运动(1)定义：线速度大小、方向均发生变化的圆周运动(2)合力的作用合力沿速度方向的分量 生切向加速度，F tma t，它只改变速度的方向合力沿半径方向的分量 生向心加速度，F nma n，它只改变速度的大小三、离心运动1本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向2受力特点(如图 2 所示)光世昌老师高中物理精 6、品资源免费下载地址 (1)当 F ，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 ，物体逐渐向圆心靠近，做向心运动考点一描述圆周运动的物理量的求解1对公式 vr 的理解当 r 一定时，v 与 成正比当 一定时，v 与 r 成正比当 与 r 成反比2对 a 2rv 的理解a 与 r 成反比；在 一定时，a 与 r 成正比特别提醒在讨论 v、r 之间的关系时，应运用控制变量法例 1如图 3 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，已知三个轮的半径比r1r 2r 32 11，求：图 3(1)A、B、C 三点的线 7、速度大小之比 vAv Bv C；(2)A、B、C 三点的角速度之比 A B C；(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，光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，线速度跟半径成正比，故 v，所以 vAv Bv C22)令 A，由于共轴转动，所以 C.因 vAv B，由公式 知，当线速度一定速度跟半径成反比，故 BA B C121.(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 aA 8、a Ba C241)221(2)1 21(3)2 411高中阶段所接触的传动主要有：(1)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突破训练 1如图 4 所示是一个玩具陀螺，a、b 和 c 是陀螺表面上的三个点当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 稳定旋转时，下列表述正确的是()图 4Aa、b 和 c 三点的线速度大小相等Bb、c 9、 两点的线速度始终相同Cb、c 两点的角速度比 a 点的大Db、c 两点的加速度比 a 点的大答案陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 稳定旋转时，a、b 和 c 三点的角速度相同，a 半径小，线速度要比 b、c 的小，A 、C 错；b、c 两点的线速度大小始终相同，光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，B 错；由 a 2r 可得 b、c 两点的加速度比 a 点的大，D 对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 10、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，就是向心力图 5例 2(2013重庆8) 如图 5 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 合转台以一定角速度 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 间的夹角 为 60，重力加速度大小为 g.(1)若 0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求 0；(2)若 (1k) 0，且 0k1，求小物块受到的摩擦力大小和方向解析(1)对小物块受力分析可知：00 20R0联立解得： 0 11、2 (2)由于 0k1，当 (1k) 0时，物块受摩擦力方向沿罐壁切线向下由受力分析可知：FN0mg0FN0f 0 2R0联立解得：f k2当 (1k) 0时，物块受摩擦力方向沿罐壁切线向上由受力分析和几何关系知FN0f00f 0 2R0所以 f k2答案(1) 0 2)当 (1k )0 时，f 沿罐壁切线向下，大小为 k2当 (1k) 0 时，f 沿罐壁切线向上，大小为 k2解决圆周运动问题的主要步骤(1)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，画出受力示意图，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突破训练 2如图 6 所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴 动，筒内壁粗糙，光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，筒内壁 A 点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m 的小物块，求：图 6(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁 A 点受到的摩擦力和支持力的大小；(2)当物块在 A 点随筒匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度答案(1) (2)H2 1)物块静止时，对物块进行受力分析如图所示，设筒壁与水平面的夹角为 f，F Nmg 由图中几何关系有 ， f ，F NH2 )分析此时物块受力如图所示，由牛顿第二定律有 ，r。