高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 12 圆周运动课件
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高考物理一轮复习课件：第四章 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解
，或者说合力的方向总是指向曲线的“凹”侧．
质点仅在恒力F的作用下，由O点
运动到A点的轨迹如图4－1－2所示，在
A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F 的方向可能沿( A．x轴正方向 C．y轴正方向 ) B．x轴负方向 D．y轴负方向
【审题视点】 (1)观察曲线走向及O、A两点速度方向． (2)恒力F的方向不可能与v的方向相同． 【解析】 质点的初速度沿y轴正方向的分速度到A点时减 为零，说明质点受的恒力F有沿y轴负方向的分量，又知在A 点时速度的方向与x轴平行，故选项D对． 【答案】 D
【规范解答】 小环释放后， v 增加， 而 v 1＝v cos θ，v 1 增大，由此可知小环刚 释放时重物具有向上的加速度， 故绳中张 力一定大于 2mg，A 项正确；小环到达 B 处时，绳与直杆间的夹角为 45° ，重物上 升的高度 h＝( 2－1)d，B 项正确；如图 所示，将小环速度 v 进行正交分解如图 示，其分速度 v 1 与重物上升的速度大小 2 相等，v 1＝v cos 45° ＝ v ，所以，小环 2 在 B 处的速度与重物上升的速度大小之 比等于 2，C 项错误、D 项正确．
【答案】
Aபைடு நூலகம்
两直线运动的合运动的性质和轨迹，由两分运动的性质及
合初速度与合加速度的方向关系决定．
1．根据合加速度判定合运动是匀变速运动还是非匀变速 运动，若合加速度不变则为匀变速运动；若合加速度变化(
包括大小或方向)则为非匀变速运动．
2．根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线 运动还是曲线运动，若合加速度与合初速度的方向在同一直 线上则为直线运动，否则为曲线运动．
d d 180 t＝ ＝ ＝ s＝36 s， 5 v⊥ v2 5 2 2 v 合＝ v 1＋v 2＝ 5 m/s， 2 x＝v 合 t＝90 5 m. (2)欲使船渡河航程最短，船的实际速度应垂直河岸．船 头应朝图(b)中的 v 2 方向，则有 v 2sin α＝v 1，解得 α＝30° . 所以当船头与上游河岸成 60° 时航程最短． x＝d＝180 m. d d 180 t＝ ＝v cos 30° ＝5 s＝24 3 s. v⊥ 2 2 3
质点仅在恒力F的作用下，由O点
运动到A点的轨迹如图4－1－2所示，在
A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F 的方向可能沿( A．x轴正方向 C．y轴正方向 ) B．x轴负方向 D．y轴负方向
【审题视点】 (1)观察曲线走向及O、A两点速度方向． (2)恒力F的方向不可能与v的方向相同． 【解析】 质点的初速度沿y轴正方向的分速度到A点时减 为零，说明质点受的恒力F有沿y轴负方向的分量，又知在A 点时速度的方向与x轴平行，故选项D对． 【答案】 D
【规范解答】 小环释放后， v 增加， 而 v 1＝v cos θ，v 1 增大，由此可知小环刚 释放时重物具有向上的加速度， 故绳中张 力一定大于 2mg，A 项正确；小环到达 B 处时，绳与直杆间的夹角为 45° ，重物上 升的高度 h＝( 2－1)d，B 项正确；如图 所示，将小环速度 v 进行正交分解如图 示，其分速度 v 1 与重物上升的速度大小 2 相等，v 1＝v cos 45° ＝ v ，所以，小环 2 在 B 处的速度与重物上升的速度大小之 比等于 2，C 项错误、D 项正确．
【答案】
Aபைடு நூலகம்
两直线运动的合运动的性质和轨迹，由两分运动的性质及
合初速度与合加速度的方向关系决定．
1．根据合加速度判定合运动是匀变速运动还是非匀变速 运动，若合加速度不变则为匀变速运动；若合加速度变化(
包括大小或方向)则为非匀变速运动．
2．根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线 运动还是曲线运动，若合加速度与合初速度的方向在同一直 线上则为直线运动，否则为曲线运动．
d d 180 t＝ ＝ ＝ s＝36 s， 5 v⊥ v2 5 2 2 v 合＝ v 1＋v 2＝ 5 m/s， 2 x＝v 合 t＝90 5 m. (2)欲使船渡河航程最短，船的实际速度应垂直河岸．船 头应朝图(b)中的 v 2 方向，则有 v 2sin α＝v 1，解得 α＝30° . 所以当船头与上游河岸成 60° 时航程最短． x＝d＝180 m. d d 180 t＝ ＝v cos 30° ＝5 s＝24 3 s. v⊥ 2 2 3
高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第讲圆周运动课件.ppt
从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正
确的是 答案 分析 解析
√A.b一定比a先开始滑动
B.a、b所受的摩擦力始终相等
最大静摩擦力相等
√C.ω＝
kg 2l
是b开始滑动的临界角速度
D.当ω＝ 2019-9-14
2kg 3l
时，a所受摩擦力的大小为kmg 谢谢你的关注
33
4
题眼
A.A的速度比B的大 B.A与B的向心加速度大小相等 C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
√D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
2019-9-14
谢谢你的关注
23
2.(多选)如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，
并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的 答案 分析 解析
体的受力时，除了分析其受到的其他力，还必须指出它受到向心力的×作
用.( )
(3)做圆周×运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周的半径方向飞
出.( )
√
(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
2019-9-14
半径背离圆心 gr
v2
②当r0<v<
时，－FN＋mg＝m ，
产生弹力FN ②不能过最高点时，v<
FN背离圆心，随v的增大而减小
，在g到r 达 ③当v＝ g时r，FN＝0
最高点前小球已经脱离了圆轨道做斜 抛运动
④当v> g时r，FN＋mg＝m
向圆心并随v的增大而增大
，FNv指2 r
2019-9-14
谢谢你的关注
高三物理一轮复习 第四章曲线运动—圆周运动优化课件
(5)特点：向心力是效果力，不是一种新性质的力，可由 某一性质的力(如重力、弹力、磁场力等)提供，也可由一个力 的分力或几个力的合力提供．受力分析时不要把向心力当做 一个独立的力来分析．
(6)在变速圆周运动中(如竖直平面内的圆周运动)，合外 力沿半径方向的分力充当向心力，会改变速度的方向；合外 力沿轨道切线方向的分力则会改变速度的大小．
【答案】D
【解析】由v＝ωr知，r一定时，v与ω成正比，v一定时ω
与r成反比，故A、C均错．由v＝
2πr T
知，r一定时，v越大，T
越小，B错．由ω＝2Tπ可知，ω越大，T越小，故D对．
2．关于做匀速圆周运动物体的向心加速度方向，下列说 法正确的是( )
A．与线速度方向始终相同 B．与线速度方向始终相反 C．始终指向圆心 D．始终保持不变
(1)在最高点水不流出的最小速率； (2)水在最高点速率v＝3 m/s时，水对桶底的压力．
【解析】(1)在最高点水不流出的条件是重力不大于水做 圆周运动所需要的向心力，即mg≤mvRm2
则所求最小速率vm＝ Rg＝ 0.6×9.8 m/s＝2.42 m/s. (2)当水在最高点的速率大于vm时，只靠重力提供向心力 已不足，此时水桶底对水有一向下的压力，设为FN.由牛顿第 二定律有FN＋mg＝mvR2，FN＝mvR2－mg＝2.6 N.
②小球过最高点时，所受弹力情况：
A．小球到达最高点的速度v＝0，此时轻杆或管状轨道对
小球的弹力N＝mg.
B．当小球的实际速度v> gR 时，轻杆对小球产生竖直向
下的拉力，管状轨道对小球产生竖直向下的压力，因此FN＝ mvR2－mg，所以弹力的大小随v的增大而增大．
C．当0<v< gR 时，轻杆或管状轨道对小球的作用力为竖
高三物理第一轮复习课件：第四章第三讲圆周运动
小球
过最高点 的临界条
件
由 mg＝mvr2得 v 临＝ gr
由小球恰能做圆周 运动得 v 临＝0
(1)过最高点时，v≥ (1)当 v＝0 时，FN＝mg，FN 为支
gr，FN＋mg＝mvr2，持(2)力当，0<沿v半< 径gr背时离，圆－心FN＋mg＝
讨论
绳、圆轨道对球产生 弹力 FN
mvr2，FN 背离圆心，随 v 的增大
1．在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动到轨道 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、沿内轨道运动的过山车等)，称为“绳(环)约束模 型”；二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等)， 称为“杆(管)约束模型”．
2．绳、杆模型涉及的临界问题．
项目
绳模型
杆模型
常见类型 均是没有支撑的 均是有支撑的小球
(2)由于秋千做变速圆周运动，合外力既有指向圆心 的分力，又有沿切向的分力，所以合力不指向悬挂点．
[易误辨析] 判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打 “×”)． (1) 做 匀 速 圆 周 运 动 物 体 的 合 外 力 是 保 持 不 变 的．( ) (2)做圆周运动物体的合外力不一定指向圆心．( ) (3)随圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向 心力的作用．( ) 答案：(1)× (2)√ (3)×
A．若盒子在最高点时，盒子与小球之间恰好无作用
力，则该盒子做匀速圆周运动的周期为 2π
R g
B．若盒子以周期 π Rg做匀速圆周运动，则当盒子 运动到图示球心与 O 点位于同一水平面位置时，小球对
盒子左侧面的力为 4mg C．若盒子以角速度 2 Rg做匀速圆周运动，则当盒
子运动到最高点时，小球对盒子下面的力为 3mg
过最高点 的临界条
件
由 mg＝mvr2得 v 临＝ gr
由小球恰能做圆周 运动得 v 临＝0
(1)过最高点时，v≥ (1)当 v＝0 时，FN＝mg，FN 为支
gr，FN＋mg＝mvr2，持(2)力当，0<沿v半< 径gr背时离，圆－心FN＋mg＝
讨论
绳、圆轨道对球产生 弹力 FN
mvr2，FN 背离圆心，随 v 的增大
1．在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动到轨道 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、沿内轨道运动的过山车等)，称为“绳(环)约束模 型”；二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等)， 称为“杆(管)约束模型”．
2．绳、杆模型涉及的临界问题．
项目
绳模型
杆模型
常见类型 均是没有支撑的 均是有支撑的小球
(2)由于秋千做变速圆周运动，合外力既有指向圆心 的分力，又有沿切向的分力，所以合力不指向悬挂点．
[易误辨析] 判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打 “×”)． (1) 做 匀 速 圆 周 运 动 物 体 的 合 外 力 是 保 持 不 变 的．( ) (2)做圆周运动物体的合外力不一定指向圆心．( ) (3)随圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向 心力的作用．( ) 答案：(1)× (2)√ (3)×
A．若盒子在最高点时，盒子与小球之间恰好无作用
力，则该盒子做匀速圆周运动的周期为 2π
R g
B．若盒子以周期 π Rg做匀速圆周运动，则当盒子 运动到图示球心与 O 点位于同一水平面位置时，小球对
盒子左侧面的力为 4mg C．若盒子以角速度 2 Rg做匀速圆周运动，则当盒
子运动到最高点时，小球对盒子下面的力为 3mg
2018高考物理一轮复习第四章曲线运动第3讲圆周运动及向心力公式的应用课件
vB R
2.当皮带不打滑时,传动皮带与和皮带连接的两轮边缘的各点线速度大
小相等,而两轮的角速度ω= v 与半径r成反比,向心加速度a=v 2 与半径r成
反比。
r
r
A点和B点分别是两个轮子边缘上的点,两个轮子用皮带连起来,并且皮 带不打滑。如图所示,轮子转动时,它们的线速度、角速度、周期存在 以下定量关系:
2.描述圆周运动的物理量
定义、意义
(1)描述做圆周运动的物体运动⑦ 快慢 的 物理量(v) (2)是矢量,方向和半径垂直,和圆周相切
(1)描述物体绕圆心⑧ 转动快慢 的物理量 (ω) (2)中学不研究其方向
(1)周期是物体沿圆周运动⑨ 一周 的时间 (T) (2)转速是物体在单位时间内转过的 ⑩ 圈数 (n),也叫频率(f)
几个关系:①角速度ω=2πn=2π N 。②同轴的两轮上各点角速度相同,由
t
链条相连的两轮边缘上各点线速度相同,③线速度v=ωR。
考点二 圆周运动动力学分析
向心力 (1)作用效果:产生向心加速度,只改变线速度的① 方向 ,不改变线速 度的② 大小 ,因此向心力不做功。
v2
(2)大小:F=ma=③ m r
(1)an=
v
2
=
ω2r
r
(2)单位:m/s2
(1)v=ωr=
2πr T = 2πrf
v2 (2)an= r =rω2= ωv =
4π 2 T r2 = 4π2f2r
(1)匀速圆周运动的速度大小保持不变。 ( ) (2)匀速圆周运动的加速度恒定。 ( ) (3)匀速圆周运动的物体所受合外力刚好提供向心力。 ( ) 答案 (1)√ (2)✕ (3)√
在分析传动装置的各物理量时,要抓住不等量和相等量的关系,表 现为: 1.同转动轴的各点角速度ω相等,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,传动皮带与和皮带连接的两轮边缘的各点线速度大
小相等,而两轮的角速度ω= v 与半径r成反比,向心加速度a=v 2 与半径r成
反比。
r
r
A点和B点分别是两个轮子边缘上的点,两个轮子用皮带连起来,并且皮 带不打滑。如图所示,轮子转动时,它们的线速度、角速度、周期存在 以下定量关系:
2.描述圆周运动的物理量
定义、意义
(1)描述做圆周运动的物体运动⑦ 快慢 的 物理量(v) (2)是矢量,方向和半径垂直,和圆周相切
(1)描述物体绕圆心⑧ 转动快慢 的物理量 (ω) (2)中学不研究其方向
(1)周期是物体沿圆周运动⑨ 一周 的时间 (T) (2)转速是物体在单位时间内转过的 ⑩ 圈数 (n),也叫频率(f)
几个关系:①角速度ω=2πn=2π N 。②同轴的两轮上各点角速度相同,由
t
链条相连的两轮边缘上各点线速度相同,③线速度v=ωR。
考点二 圆周运动动力学分析
向心力 (1)作用效果:产生向心加速度,只改变线速度的① 方向 ,不改变线速 度的② 大小 ,因此向心力不做功。
v2
(2)大小:F=ma=③ m r
(1)an=
v
2
=
ω2r
r
(2)单位:m/s2
(1)v=ωr=
2πr T = 2πrf
v2 (2)an= r =rω2= ωv =
4π 2 T r2 = 4π2f2r
(1)匀速圆周运动的速度大小保持不变。 ( ) (2)匀速圆周运动的加速度恒定。 ( ) (3)匀速圆周运动的物体所受合外力刚好提供向心力。 ( ) 答案 (1)√ (2)✕ (3)√
在分析传动装置的各物理量时,要抓住不等量和相等量的关系,表 现为: 1.同转动轴的各点角速度ω相等,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。
全国版高考物理一轮复习第4章曲线运动16圆周运动的基本概念课件
A．C物体所需要的向心力最小 B．B物体受到的静摩擦力最小 C．当圆盘转速增大时，C比A先滑动 D．当圆盘转速增大时，B比C先滑动
第三十页，共31页。
解析 由于C物体与B物体质量相同，但半径大，所以 C物体所需要的向心力大于B物体所需要的向心力，故A错 误；当圆盘匀速转动时，A、B、C三个物体相对圆盘静 止，它们的角速度相同，向心力最小的是B物体，由于静摩 擦力提供向心力，所以B物体受到的静摩擦力最小，故B正 确；当圆盘转速增大时，仍由静摩擦力提供向心力，当向 心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动，由a＝ω2r可得 半径越大时，向心加速度越大，所以C最先滑动，故C正 确，D错误。
r1 r2
ω1，因为轮Ⅱ和轮Ⅲ共轴，所
以转动的角速度相等，即ω3＝ω2，根据v＝rω可知，v3＝
r3ω3＝ω1rr21r3＝2πnr2r1r3。
第二十二页，共31页。
考点3 离心现象
第二十三页，共31页。
1．关于离心运动，下列说法中正确的是( ) A．物体突然受到离心力的作用，将做离心运动 B．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力 突然变大时将做离心运动 C．做匀速圆周运动的物体，只要提供向心力的合外 力的数值发生变化，就将做离心运动 D．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力 突然消失或变小时将做离心运动
第4章 曲线运动 第16课时(kèshí) 圆周运动的基本概念
、公式
第一页，共31页。
考点
第二页，共31页。
考点1 描述圆周运动的物理量
1．圆周运动、匀速圆周运动
(1)圆周运动：物体的运动轨迹是 圆周 的运动。
(2)匀速圆周运动： ①定义：如果物体沿着圆周运动，并且
线速度大小
处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。 ②实质：匀速圆周运动是线速度大小
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
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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,
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( )