《与名师对话》2015届课件：第四章第3讲圆周运动
合集下载
《与名师对话》2015届课件：第四章第4讲万有引力与天体运动
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
(13 分)(2013· 湛江调研)经过天文望远镜的长期 观测， 人们在宇宙中已经发现了许多双星系统， 通过对它们的研 究， 使我们对宇宙中的物质的存在形式和分布情况有了较深刻的 认识． 双星系统由两个星体组成， 其中每个星体的线度都远小于 两个星体之间的距离． 一般双星系统距离其他星体很远， 可以当 做孤立系统处理． 现根据对某一双星系统的光学测量确定， 该双 星系统中每个星体的质量都是 M， 两者间距 L， 它们正围绕着两 者连线的中点做圆周运动．
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
【尝试解答】 设地球的密度为 ρ，地球的质量为 M，根据 GM 万有引力定律可知，地球表面的重力加速度 g＝ 2 . R 4 3 地球质量可表示为 M＝ πR ρ，因质量分布均匀的球壳对地 3 壳内物体的引力为零， 所以矿井底部可等效为地面， 矿井以下剩 4 余地球的质量为 M′＝ π(R－d)3ρ， 3
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
(2013· 江西省南昌市高三调研测试卷)据报 道在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星 Gliese581C，天文学家观察发现绕 Gliese581C 行星做圆周运动 的卫星的轨道半径为月球绕地球做圆周运动半径的 p 倍， 周期为 月球绕地球做圆周运动周期的 q 倍．已知地球半径为 R，表面重 力加速度为 g.万有引力常量为 G，则 Gliese581C 行星的质量为
1.利用天体表面的重力加速度 g 和天体半径
R. Mm gR2 M 由于 G 2 ＝mg，故天体质量 M＝ G ，天体密度 ρ＝ V ＝ R 3g ＝ . 4 3 4πGR πR 3 M
【名师一号】高三物理一轮复习 第四章 第三讲 圆周运动课件 新人教版
答案 B
5．如图所示，半径为 R 的光滑半圆球固定在水平面上， 顶部有一小物体，现给小物体一个水平初速度 v0＝ gR，则 物体将( )
A．沿球面滑至 M 点 B．按半径大于 R 的新圆弧轨道运动 C．立即离开球面做平抛运动 D．先沿球面滑至某点再离开球做斜下抛运动
解析 在半圆球的顶部，当 v0＝ gR时，物体做圆周运 动所需要的向心力 F＝mvR20＝mg，即重力 mg 刚好提供向心 力，物体与球之间无相互作用力．假设物体能沿球面下滑， 物体速度增大，其做圆周运动所需要的向心力也增大，而此 时只是由重力的指向圆心方向的分力与背离球心方向的球面 对物体弹力的合力(小于重力 mg)提供向心力，“供不应求”， 物体将做离心运动而离开球面，所以物体不可能沿球面下滑， 而是立即离开球面做平抛运动，选项 C 正确．
因为 rA>rB，所以 vA>vB，ωA<ωB，TA>TB，又由 NA＝smingα， NB＝smingα知，支持力 NA＝NB，由牛顿第三定律知，A 球对漏 斗壁的压力等于 B 球对漏斗壁的压力．
[答案] AD
[点评] ①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；②受力分析中不要加上向心力，它只能由其他性 质的力提供.
答案
1 (1)2π
μg R
3μmgR (2)kR－4μmg
题型四 竖直平面内的圆周运动
【例 4】 如图所示，长为 L 的细绳，一端系一质量为 m 的小球，另一端固定于 O 点，当绳竖直时小球静止，现给 小球一水平初速度 v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，并 且刚好能过最高点，则下列说法中正确的是( )
答案 D
4．如图所示，质量不计的轻质弹性杆 P 插入桌面上的小 孔中，杆的另一端套有一个质量为 m 的小球，今使小球在水 平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，且角速度为 ω，则杆的 上端受到球对其作用力的大小为( )
高考物理课件第四章 第3节 圆 周 运 动
[典例] [多选](2016·浙江高考)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
A．转速逐渐减小，平均速率为4πΔnt r B．转速逐渐减小，平均速率为8πΔnt r C．转速逐渐增大，平均速率为4πΔnt r D．转速逐渐增大 ，平均速率为8πΔnt r
解析：根据题意，从题图(b)可以看出，在 Δt 时间内，探测 器接收到光的时间在增长，凸轮圆盘的挡光时间也在增长， 可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小；在 Δt 时间内可以看出 有 4 次挡光，即凸轮圆盘转动 4 周，则风轮叶片转动了 4n 周，风轮叶片转过的弧长为 l＝4n×2πr，转动速率为：v＝ 8πΔnt r，故选项 B 正确。 答案：B
突破点(二) 水平面内的匀速圆周运动(师生共研类)
1．水平面内的匀速圆周运动轨迹特点 运动轨迹是圆且在水平面内。 2．匀速圆周运动的受力特点 (1)物体所受合外力大小不变，方向总是指向圆心。 (2)合外力充当向心力。 3．解答匀速圆周运动问题的一般步骤 (1)选择做匀速圆周运动的物体作为研究对象。 (2)分析物体受力情况，其合外力提供向心力。 (3)由 Fn＝mvr2或 Fn＝mω2r 或 Fn＝m4Tπ22r列方程求解。
D．B、C 的角速度之比为rrbc
解析：由 v＝2πnR 可知，B 的线速度为 vb＝2πnrb，B、C 线速度相同，即 C 的线速度为 vc＝vb＝2πnrb，A 错误；B、 C 线速度相同，B、C 角速度比为半径的反比，D 错误；A、 B 为主动轮，且同轴，角速度大小相等，C 为从动轮，A、 B 顺时针转动，C 逆时针转动，B 正确，C 错误。 答案：B
《与名师对话》2015届课件：第四章第5讲宇宙航行
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
mv2 2．当卫星的速度突然减小时，向心力 r 减小，即万有引 力大于卫星所需的向心力， 因此卫星将做向心运动， 同样会脱离 原来的圆轨道，半径变小，进入新道运行时由 v＝ GM r 知运
行速度将增加，但重力势能、机械能均减少 (卫星的发射和回收 就是利用了这一原理)．
答案：×
)
5．根据 v＝
GM r 可知，半径越大，卫星发射速度越小 ( )
GM r 是卫星运行速度公式，r 越大，运行速度
提示：v＝
越小，但发射速度越大．
答案：×
基础知识回顾 考点互动探究 课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
6．只要周期为 24 小时的卫星都可以看成同步卫星(
)
提示： 若卫星的轨道平面不与赤道重合， 但周期为 24 小时， 相对地面也是运动的，故不能看成同步卫星．
1．第一宇宙速度与地球的质量有关(
答案：√
)
2．地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度( 答案：×
)
3．若物体的发射速度大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速 度，则物体可以绕太阳运行(
答案：√
基础知识回顾 考点互动探究 课时作业
)
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
4．在狭义相对论中，物体的质量也不会随物体的速度的变 化而变化(
作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
(2013· 海南卷)“北斗”卫星导航定位系统由地 球静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组 成． 地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行， 它们距 地面的高度分别约为地球半径的 6 倍和 3.4 倍， 下列说法正确的 是( ) A．静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的 2 倍 B．静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的 2 倍 C．静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的 1/7 D．静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的 1/7
必修2 第四章 第3讲 圆周运动
图3
13
知识梳理·双基过关
课堂互动·研透考点
@《创新设计》
A．速度恒定 B．加速度恒定 C．相等时间内转过的角度相同 D．相等时间内经过的位移相同 解析 速度、加速度、位移均为矢量，在做圆周运动时，方向是变化的，选项A、 B、D均错误，C正确。 答案 C
14
知识梳理·双基过关
课堂互动·研透考点
@《创新设计》
2．(多选)(2018·江苏单科，6)火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在
桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°。在此10 s时间内，火车( )
A．运动路程为600 m
B．加速度为零
C．角速度约为1 rad/s
D．转弯半径约为3.4 km
解析 在此 10 s 时间内，火车运动路程 s＝vt＝60×10 m＝600 m，选项 A 正确；
B．A、B 球的向心力之比为 3∶1 C．A、B 球运动的角速度之比为 3∶1 D．A、B 球运动的线速度之比为 1∶1
24
知识梳理·双基过关
课堂互动·研透考点
@《创新设计》
解析 设小球受到的支持力为 FN，向心力为 F，则有 FNsin θ＝mg，FNA∶FNB＝ 3∶1，选项 A 错误；F＝tamngθ，FA∶FB＝3∶1，选项 B 错误；小球运动轨道高
19
知识梳理·双基过关
@《创新设计》
图5
课堂互动·研透考点
@《创新设计》
解析 火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设 转弯处斜面的倾角为 θ，根据牛顿第二定律得 mgtan θ＝mvr2，解得 r＝gtavn2 θ， 故选项 A 正确；根据牛顿第二定律得 mgtan θ＝mvr2，解得 v＝ grtan θ，可知火 车规定的行驶速度与质量无关，故选项 B 正确；当火车速率大于 v 时，重力和 支持力的合力不够提供向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故选 项 C 错误；当火车速率小于 v 时，重力和支持力的合力大于所需的向心力，此 时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨，故选项 D 错误。
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。
ppt精选
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
ppt精选
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
【名师面对面】2016高考物理大一轮复习 第四章 第3讲 圆周运动课件
gR2 答案 (1) 2 2v 2nπv ＋ ( n ∈ N ) R
考点 平抛运动的规律、匀速圆周运动的规律
一题一得 (1)多解原因：匀速圆周运动具有周期性，使得 前一个周期中发生的事件在后一个周期中同样可能发生，这将 造成多解． (2)多解问题模型：常涉及两个物体的两种不同的运动，其
中一个物体做匀速圆周运动，另一个物体做其他形式的运动．
____________，圆盘转动的角速度大小ω＝___________.
图 4－3－7
解析 小球抛出后，水平方向做匀速直线运动，又因为只 1 2 gR2 与圆盘碰撞一次，有：R＝vt，h＝ gt ，得 h＝ 2 ；根据圆周 2 2v 运动的周期性，可知两者相撞时，圆盘转动的圈数为整数，有： 2nπv R 2π ＋ ＋ ＝ n ( n ∈ N ) ，故 ω ＝ ( n ∈ N )． v ω R
考查圆周运动中的多解问题 易错警示——忽视圆周运动的周期性 此类问题的解决，关键是正确分析物体的运动过程，抓住 等时性(即运动时间相等)和圆周运动的周期性的特点．
(2014年天津卷)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的
竖直轴转动， A为圆盘边缘上一点，在 O 的正上方有一个可视 为质点的小球以初速度 v水平抛出时，半径 OA方向恰好与 v的 方向相同，如图4－ 3－ 7所示．若小球与圆盘只碰一次，且落 在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h＝
图 4－3－6
【解析】两轮不打滑，边缘质点线速度大小相等，vA＝vB， v2 1 而 rA＝2rB，由 v＝ωr 得 ωA＝ ωB，A 错误，B 正确；由 a＝ r 2 aA rB 1 aA rA aB 2 得a ＝r ＝ ，C 错误；由 a＝ω r，得a ＝r ＝2，则a ＝4，D 2 B A C C C 错误．
考点 平抛运动的规律、匀速圆周运动的规律
一题一得 (1)多解原因：匀速圆周运动具有周期性，使得 前一个周期中发生的事件在后一个周期中同样可能发生，这将 造成多解． (2)多解问题模型：常涉及两个物体的两种不同的运动，其
中一个物体做匀速圆周运动，另一个物体做其他形式的运动．
____________，圆盘转动的角速度大小ω＝___________.
图 4－3－7
解析 小球抛出后，水平方向做匀速直线运动，又因为只 1 2 gR2 与圆盘碰撞一次，有：R＝vt，h＝ gt ，得 h＝ 2 ；根据圆周 2 2v 运动的周期性，可知两者相撞时，圆盘转动的圈数为整数，有： 2nπv R 2π ＋ ＋ ＝ n ( n ∈ N ) ，故 ω ＝ ( n ∈ N )． v ω R
考查圆周运动中的多解问题 易错警示——忽视圆周运动的周期性 此类问题的解决，关键是正确分析物体的运动过程，抓住 等时性(即运动时间相等)和圆周运动的周期性的特点．
(2014年天津卷)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的
竖直轴转动， A为圆盘边缘上一点，在 O 的正上方有一个可视 为质点的小球以初速度 v水平抛出时，半径 OA方向恰好与 v的 方向相同，如图4－ 3－ 7所示．若小球与圆盘只碰一次，且落 在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h＝
图 4－3－6
【解析】两轮不打滑，边缘质点线速度大小相等，vA＝vB， v2 1 而 rA＝2rB，由 v＝ωr 得 ωA＝ ωB，A 错误，B 正确；由 a＝ r 2 aA rB 1 aA rA aB 2 得a ＝r ＝ ，C 错误；由 a＝ω r，得a ＝r ＝2，则a ＝4，D 2 B A C C C 错误．
高考北京版物理一轮复习课件第四章第3讲圆周运动
n
r1
r2
n
r2
r1
解析 根据传动装置的特点可知,从动轮应做逆时针转动,故选项B对; 因是皮带传动,皮带轮边缘上各点线速度大小相等,即 r1·2πn=r2·2πn',所以从动 轮的转速为n'= r1 n,选项C对。
r2
1-2 如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘 有三个点A、B、C。在自行车正常骑行时,下列说法正确的是 ( D )
d
D. gRd
h
解析 汽车做匀速圆周运动,向心力由重力与路面对汽车的支持力的合
力提供,且向心力的方向水平,向心力大小F向=mg tan θ,根据牛顿第二定律:
F向=m
v2 R
,tan
h
θ=d
,解得汽车转弯时的车速v=
gRh ,B对。
d
2-2 图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施,它的基本装置是将绳子上端 固定在转盘的边缘上,绳子的下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空 中飞旋。若将人和座椅看成一个质点,则可简化为如图乙所示的物理模型,其 中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO'转动,设绳长l=10 m,质点的质 量m=60 kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0 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θ= 37°(不计空气阻力及绳重,且绳不可伸长,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 求质点与转盘一起做匀速圆周运动时:
F-mg=mvB2
L
解得F=20 N 根据牛顿第三定律知
轻绳所受的最大拉力大小为20 N
(2)n的单位:r/s、r/min
(3)f=
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基础知识回顾 考点互动探究 课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
v2 0 联立①②两式可得 tanθ＝Rg h h 由于 L≫h，所以 tanθ＝ 2 2≈L③ L －h v2 h 0 联立③④两式可得Rg＝L，所以 v0＝ h LRg.④
【答案】
hRg L
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
2 4 π r 2 2 2 Fn＝man＝mω r＝m4π f r＝m 2 T
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
解决圆周运动问题的主要步骤 1．审清题意，确定研究对象；
高考总复习 ·物理 ·课标版
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；当采用正交分 解法时， 常常以做圆周运动的物体为坐标原点， 一个坐标轴沿半 径指向圆心． 5．求解、讨论．
1．匀速圆周运动是匀变速运动(
答案：×
)
2．根据 a＝ω2R 可知 a 与半径 R 成正比，根据 a＝v2/R 可 知 a 与半径 R 成反比(
答案：× 3．圆周运动的合力就是向心力( 答案：× )
)
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
4．做匀速圆周运动的物体所受合外力大小不变、方向时刻 发生变化(
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
在分析传动装臵的各物理量时，要抓住不等 量和相等量的关系，表现为： (1)同一转轴的各点角速度 ω 相同，而线速度 v＝ωr 与半径 r 成正比，向心加速度大小 a＝rω2 与半径 r 成正比． (2)当皮带不打滑时，传动皮带、用皮带连接的两轮边沿上 v 的各点线速度大小相等，而角速度 ω＝ r 与半径 r 成反比，向心 v2 加速度大小 a＝ r 与半径 r 成反比．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
铁路弯道的转变半径为 R，内、外轨的高度差为 h，两轨的宽度为 L.若要使质量为 M 的火车安全通过此弯道， 火车的限制速度 v0 为多大？
【解析】 如右图所示，以速度 v0 转弯时，其向心力是火
车车厢受到的重力和弹力的合力，设弹力 FN 与竖直方向的夹角 为 θ.根据牛顿第二定律可得 v2 0 FNsinθ＝m R ① FNcosθ＝mg②
高考总复习 ·物理 ·课标版
1 【尝试解答】 (1)物块做平抛运动，在竖直方向上有 H＝ 2 gt2① 在水平方向上有 s＝v0t② 由①②式解得 v0＝s g ＝1 m/s③ 2H
(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 v2 0 fm＝m R ④ fm＝μN＝μmg⑤ v2 0 由③④⑤式解得 μ＝gR＝0.2
基础知识回顾 考点互动探究 课时作业
与名师对话
【答案】 (1)1 m/s (2)0.2
高考总复习 ·物理 ·课标版
本题考查平抛运动和圆周运动中的向心力， 试题计算看似简单，但其中关系复杂，特别是第(2)问，若审题 不当，有可能会导致解答错误甚至不能顺利建模作答．第(2)问 中， 建立起平抛运动初速度与圆周运动线速度的关系、 向心力与 最大静摩擦力的关系是难点，要通过建模来完成这些转换．
圆心
，时刻在改变，即向心力是一
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
4．来源 向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的 合力 提供， 还可以由一个力的
分力 提供．
向心力是效果力， 受力分析时， 不可在物体的相互作用力以 外再添加一个向心力．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
基础知识回顾 考点互动探究 课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
3．圆周运动的向心力一定是沿半径指向圆心的合外力．若 沿切线方向合力等于零，则物体做匀速圆周运动，否则，物体做 非匀速圆周运动．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
三、离心现象 1．离心运动的本质 (1)离心现象是
高考总复习 ·物理 ·课标版
答案：√ 5．圆周运动物体的向心力是产生向心加速度的原因( 答案：√ )
)
6．做圆周运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周 切线方向做匀速直线运动(
答案：√
)
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
7．摩托车转弯时，如果超过一定速度，摩托车将发生滑动， 这是因为摩托车受到沿半径方向向外的离心力作用(
答案：×
)
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
考向一
圆周运动的动力学问题
圆周运动的动力学问题， 本质仍是研究力和
运动的关系， 是牛顿定律在曲线运动中的应用， 圆周运动的动力 学问题， 关键是分析向心力的来源， 即由什么力来充当向心力这 个角色，在不同问题中不同，需要具体分析，但要注意无论是匀 速圆周运动， 还是非匀速圆周运动， 向心力和向心加速度关系仍 符合牛顿第二定律，即
基础知识回顾 考点互动探究 课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
【思维探索】 审题获信息： ①→此时摩擦力达到最大静摩擦力， 圆周运动 线速度是平抛运动初速度 ↓ 模型构建：水平面上圆周运动、平抛运动 ↓ 规律选取：牛顿第二定律、匀变速直线运动规律
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
基础知识回顾 考点互动探究 课时作业
与名师对话
二、向心力 1．作用效果
高考总复习 ·物理 ·课标版
产生向心加速度， 只改变速度的方向， 不改变速度的 大小 ． 2．大小
2 v2 4 π r 2 mω r F＝m r ＝ ＝m 2 ＝mωv＝4π2mf2r. T
3．方向 总是沿半径方向指向 个变力．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
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 θ＝37° (不计空气阻力及绳 重，且绳不可伸长，sin37° ＝0.6，cos37° ＝0.8，g 取 10 m/s2)， 质点与转盘一起做匀速圆周运动时，求：
首先确定圆周运动的轨道所在的平面；其次找出轨道圆 心的位臵； 然后分析做圆周运动的物体所受的力， 并作出受 力图，最后找出这些力指向圆心的合力就是向心力．
例如： 沿半球形碗的光滑内表面， 一小球在水平面上做匀速 圆周运动， 如右图所示． 小球做圆周运动的圆心在与小球同一水 平面上的 O′点，不在球心 O，也不在弹力 FN 所指的 PO 线上．
2πr 2π 周期 (1)描述物体绕圆心 转动 快慢的物理量 (1)T＝ v ＝ ω ； 和转 (2)周期是物体沿圆周运动 一周 的时间(T) (2)n 的单位 r/s 速 (3)转速是物体单位时间转过的 圈数 (n) 或 r/min .
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
(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、 磁场力或电场力等各种力， 也可以是几个力的合力或某一个 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”．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
(2)向心力的确定
高考总复习 ·物理 ·课标版
汽车 竖直平面 过桥 内圆周
离心 条件：能够提供的向心力不足以满 运动 足需求的向心力
基础知识回顾
洗衣机的脱水 筒、离心分离 机等
课时作业
考点互动探究
与名师对话
2.实例分析程序
高考总复习 ·物理 ·课标版
(1)明确研究对象，确定所做圆周运动的轨道平面，找出圆 心和半径． (2)根据已知物理量选择合适公式表示出向心加速度，用牛 顿第二定律求出所需向心力． (3)对物体进行受力分析，判断哪些力提供向心力，并求出 能够提供的向心力． (4)根据牛顿第二定律列方程求解．
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
v2 h 当 mgL＝m R 时，火车拐弯，既不挤压内轨 又不挤压外轨，则 v＝ 即为规定的行驶速度． (1)当火车行驶速度 v 车等于 v 时，F 向＝F 合，内外轨对轮缘 没有压力； (2)当火车行驶速度 v 车大于 v 时，F 向>F 合，外轨受到侧向 挤压的力(这时向心力较大，外轨提供一部分力)； (3)当火车行驶速度 v 车小于 v 时，F 向<F 合，内轨受到侧向 挤压的力(这时向心力较小，内轨提供一部分力)．
(1)绳子拉力的大小； (2)转盘角速度的大小．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
解析：(1)人和座椅受力情况如图所示： 竖直方向：Fcos37° －mg＝0 mg 解得：F＝ ＝750 N cos37° (2)水平方向：Fsin37° ＝mω2R 由几何关系得：R＝d＋lsin37° 3 解得：ω＝ rad/s 2
高考总复习 ·物理 ·课标版
线 速 度 角 速 度
定义及意义 公式及单位 (1)描述做圆周运动的物体 运动快慢 的 Δl 2πr 物理量(v) (1)v＝Δt＝ T (2)是矢量，方向和半径垂直，为圆周切线. (2)单位： m/s 方向 Δθ 2π 转动快慢 的物理量(ω) (1)ω＝ Δt ＝ T (1)描述物体绕圆心 (2)是矢量，但中学不研究其方向 (2)单位： rad/s .
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
v2 0 联立①②两式可得 tanθ＝Rg h h 由于 L≫h，所以 tanθ＝ 2 2≈L③ L －h v2 h 0 联立③④两式可得Rg＝L，所以 v0＝ h LRg.④
【答案】
hRg L
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
2 4 π r 2 2 2 Fn＝man＝mω r＝m4π f r＝m 2 T
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
解决圆周运动问题的主要步骤 1．审清题意，确定研究对象；
高考总复习 ·物理 ·课标版
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；当采用正交分 解法时， 常常以做圆周运动的物体为坐标原点， 一个坐标轴沿半 径指向圆心． 5．求解、讨论．
1．匀速圆周运动是匀变速运动(
答案：×
)
2．根据 a＝ω2R 可知 a 与半径 R 成正比，根据 a＝v2/R 可 知 a 与半径 R 成反比(
答案：× 3．圆周运动的合力就是向心力( 答案：× )
)
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
4．做匀速圆周运动的物体所受合外力大小不变、方向时刻 发生变化(
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
在分析传动装臵的各物理量时，要抓住不等 量和相等量的关系，表现为： (1)同一转轴的各点角速度 ω 相同，而线速度 v＝ωr 与半径 r 成正比，向心加速度大小 a＝rω2 与半径 r 成正比． (2)当皮带不打滑时，传动皮带、用皮带连接的两轮边沿上 v 的各点线速度大小相等，而角速度 ω＝ r 与半径 r 成反比，向心 v2 加速度大小 a＝ r 与半径 r 成反比．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
铁路弯道的转变半径为 R，内、外轨的高度差为 h，两轨的宽度为 L.若要使质量为 M 的火车安全通过此弯道， 火车的限制速度 v0 为多大？
【解析】 如右图所示，以速度 v0 转弯时，其向心力是火
车车厢受到的重力和弹力的合力，设弹力 FN 与竖直方向的夹角 为 θ.根据牛顿第二定律可得 v2 0 FNsinθ＝m R ① FNcosθ＝mg②
高考总复习 ·物理 ·课标版
1 【尝试解答】 (1)物块做平抛运动，在竖直方向上有 H＝ 2 gt2① 在水平方向上有 s＝v0t② 由①②式解得 v0＝s g ＝1 m/s③ 2H
(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 v2 0 fm＝m R ④ fm＝μN＝μmg⑤ v2 0 由③④⑤式解得 μ＝gR＝0.2
基础知识回顾 考点互动探究 课时作业
与名师对话
【答案】 (1)1 m/s (2)0.2
高考总复习 ·物理 ·课标版
本题考查平抛运动和圆周运动中的向心力， 试题计算看似简单，但其中关系复杂，特别是第(2)问，若审题 不当，有可能会导致解答错误甚至不能顺利建模作答．第(2)问 中， 建立起平抛运动初速度与圆周运动线速度的关系、 向心力与 最大静摩擦力的关系是难点，要通过建模来完成这些转换．
圆心
，时刻在改变，即向心力是一
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
4．来源 向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的 合力 提供， 还可以由一个力的
分力 提供．
向心力是效果力， 受力分析时， 不可在物体的相互作用力以 外再添加一个向心力．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
基础知识回顾 考点互动探究 课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
3．圆周运动的向心力一定是沿半径指向圆心的合外力．若 沿切线方向合力等于零，则物体做匀速圆周运动，否则，物体做 非匀速圆周运动．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
三、离心现象 1．离心运动的本质 (1)离心现象是
高考总复习 ·物理 ·课标版
答案：√ 5．圆周运动物体的向心力是产生向心加速度的原因( 答案：√ )
)
6．做圆周运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周 切线方向做匀速直线运动(
答案：√
)
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
7．摩托车转弯时，如果超过一定速度，摩托车将发生滑动， 这是因为摩托车受到沿半径方向向外的离心力作用(
答案：×
)
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
考向一
圆周运动的动力学问题
圆周运动的动力学问题， 本质仍是研究力和
运动的关系， 是牛顿定律在曲线运动中的应用， 圆周运动的动力 学问题， 关键是分析向心力的来源， 即由什么力来充当向心力这 个角色，在不同问题中不同，需要具体分析，但要注意无论是匀 速圆周运动， 还是非匀速圆周运动， 向心力和向心加速度关系仍 符合牛顿第二定律，即
基础知识回顾 考点互动探究 课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
【思维探索】 审题获信息： ①→此时摩擦力达到最大静摩擦力， 圆周运动 线速度是平抛运动初速度 ↓ 模型构建：水平面上圆周运动、平抛运动 ↓ 规律选取：牛顿第二定律、匀变速直线运动规律
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
基础知识回顾 考点互动探究 课时作业
与名师对话
二、向心力 1．作用效果
高考总复习 ·物理 ·课标版
产生向心加速度， 只改变速度的方向， 不改变速度的 大小 ． 2．大小
2 v2 4 π r 2 mω r F＝m r ＝ ＝m 2 ＝mωv＝4π2mf2r. T
3．方向 总是沿半径方向指向 个变力．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
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 θ＝37° (不计空气阻力及绳 重，且绳不可伸长，sin37° ＝0.6，cos37° ＝0.8，g 取 10 m/s2)， 质点与转盘一起做匀速圆周运动时，求：
首先确定圆周运动的轨道所在的平面；其次找出轨道圆 心的位臵； 然后分析做圆周运动的物体所受的力， 并作出受 力图，最后找出这些力指向圆心的合力就是向心力．
例如： 沿半球形碗的光滑内表面， 一小球在水平面上做匀速 圆周运动， 如右图所示． 小球做圆周运动的圆心在与小球同一水 平面上的 O′点，不在球心 O，也不在弹力 FN 所指的 PO 线上．
2πr 2π 周期 (1)描述物体绕圆心 转动 快慢的物理量 (1)T＝ v ＝ ω ； 和转 (2)周期是物体沿圆周运动 一周 的时间(T) (2)n 的单位 r/s 速 (3)转速是物体单位时间转过的 圈数 (n) 或 r/min .
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
(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、 磁场力或电场力等各种力， 也可以是几个力的合力或某一个 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”．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
(2)向心力的确定
高考总复习 ·物理 ·课标版
汽车 竖直平面 过桥 内圆周
离心 条件：能够提供的向心力不足以满 运动 足需求的向心力
基础知识回顾
洗衣机的脱水 筒、离心分离 机等
课时作业
考点互动探究
与名师对话
2.实例分析程序
高考总复习 ·物理 ·课标版
(1)明确研究对象，确定所做圆周运动的轨道平面，找出圆 心和半径． (2)根据已知物理量选择合适公式表示出向心加速度，用牛 顿第二定律求出所需向心力． (3)对物体进行受力分析，判断哪些力提供向心力，并求出 能够提供的向心力． (4)根据牛顿第二定律列方程求解．
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
v2 h 当 mgL＝m R 时，火车拐弯，既不挤压内轨 又不挤压外轨，则 v＝ 即为规定的行驶速度． (1)当火车行驶速度 v 车等于 v 时，F 向＝F 合，内外轨对轮缘 没有压力； (2)当火车行驶速度 v 车大于 v 时，F 向>F 合，外轨受到侧向 挤压的力(这时向心力较大，外轨提供一部分力)； (3)当火车行驶速度 v 车小于 v 时，F 向<F 合，内轨受到侧向 挤压的力(这时向心力较小，内轨提供一部分力)．
(1)绳子拉力的大小； (2)转盘角速度的大小．
基础知识回顾
考点互动探究
课时作业
与名师对话
高考总复习 ·物理 ·课标版
解析：(1)人和座椅受力情况如图所示： 竖直方向：Fcos37° －mg＝0 mg 解得：F＝ ＝750 N cos37° (2)水平方向：Fsin37° ＝mω2R 由几何关系得：R＝d＋lsin37° 3 解得：ω＝ rad/s 2
高考总复习 ·物理 ·课标版
线 速 度 角 速 度
定义及意义 公式及单位 (1)描述做圆周运动的物体 运动快慢 的 Δl 2πr 物理量(v) (1)v＝Δt＝ T (2)是矢量，方向和半径垂直，为圆周切线. (2)单位： m/s 方向 Δθ 2π 转动快慢 的物理量(ω) (1)ω＝ Δt ＝ T (1)描述物体绕圆心 (2)是矢量，但中学不研究其方向 (2)单位： rad/s .