最新高考物理一轮复习课件 ：4.3匀速圆周运动
2021届新高考物理一轮复习课件 ：4.3匀速圆周运动
2021届新高考物理一轮复习课件 ：4.3匀速圆周运动
7．在圆周运动中，连接运动物体和圆心的半径转过的角度 Δθ 与所用时间 Δt 的比值叫做角速度。
(单位：弧度每秒 rad/s ) ω＝ΔΔθt 8．做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间叫做周期，通常用 T 表示。 9．做圆周运动的物体在单位时间内转过的圈数叫做转速，一般用 n 表示， 单位是 r/s(转/秒)。
第四章 曲线运动
第三节 匀速圆周运动
知识梳理
1．如果物体沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫匀速圆 周运动。
2．做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力叫做向心力，其方向与线 速度方向垂直。向心力可以是某一个力或某个力的分力或某几个力的合力来提 供。
3．匀速圆周运动中的物体，加速度始终指向圆心，这个加速度称为向心加 速度。向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢。
2021届新高考物理一轮复习课件 ：4.3匀速圆周运动
【解析】 (1)A、B 两点靠传送带传动，线速度大小相等，A、C 共轴转动， 角速度相等，根据 v＝rω，则 vA∶vC＝r1∶r3＝2∶1，所以 A、B、C 三点的线 速度大小之比 vA∶vB∶vC＝2∶2∶1。
(2)A、C 共轴转动，角速度相等，A、B 两点靠传送带传动，线速度大小相 等，根据 v＝rω，ωA∶ωB＝r2∶r1＝1∶2。所以 A、B、C 三点的角速度之比 ωA∶ ωB∶ωC＝1∶2∶1。
4．向心加速度始终与速度方向垂直，故向心加速度只改变速度的方向，不 改变速度的大小。向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢。
5．向心力公式： F 向心＝ma＝mvr2＝mvw＝mw2r＝m(2Tπ)2r＝m(2πf)2r。 6．物体做曲线运动时所具有的瞬时速度叫做线速度；物体沿圆周运动通过 的弧长 Δs 与所用时间 Δt 的比值叫做线速率 v，v＝ΔΔst。
A．受重力、拉力、向心力 B．受重力、拉力 C．受重力 D．以上说法都不正确 【答案】 B
3．如图所示，当正方形薄板绕着过其中心 O 并与板垂直的转动轴转动时， 板上 A、B 两点 ( )
A．角速度之比 ωA∶ωB＝ 2∶1 B．角速度之比 ωA∶ωB＝1∶ 2 C．线速度之比 vA∶vB＝ 2∶1 D．线速度之比 vA∶vB＝1∶ 2 【答案】 D
4．如图 6 所示是某品牌手动榨汁机，榨汁时手柄 A 绕 O 点旋转时，手柄 上 B、C 两点的周期、角速度及线速度等物理量的关系是( )
A．TB＝TC，vB>vC B．TB＝TC，vB<vC C．ωB>ωC，vB＝vC D．ωB<ωC，vB<vC 【答案】 B
5．(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图所示，某公路急转 弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为 vc 时，汽车恰好没有向公 路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处( )
课堂练习
1．关于角速度和线速度，下列说法正确的是( ) A．半径一定，角速度与线速度成反比 B．半径一定，角速度与线速度成正比 C．线速度一定，角速度与半径成正比 D．角速度一定，线速度与半径成反比 【答案】 B
2．如图所示，用细线吊着一个质量为 m 的小球，使小球在水平面内做圆 锥摆运动，关于小球受力，正确的是( )
A．A 点和 B 点的线速度大小之比为 1∶1 B．A 点和 B 点的角速度之比为 1∶1 C．A 点和 B 点的角速度之比为 3∶1 D．以上三个选项只有一个是正确的 【答案】 AC
7．如图所示，可视为质点的木块 A、B 叠放在一起，放在水平转台上随转
台一起绕固定转轴 OO′匀速转动，木块 A、B 与转轴 OO′的会向内侧滑动 C．车速虽然高于 vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑 动 D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc 的值变小 【答案】 AC
6．(多选)在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为 2∶3∶6，当 齿轮转动的时候，下列关于小齿轮边缘的 A 点和大齿轮边缘的 B 点说法正确的 是( )
【解析】 (1)当 A 转动能维持 B 静止时，即 B 的重力提供 A 做圆周运动的 向心力
mBg＝mAω2Ar 又 mB＝mA 所以 ωA＝ gr＝5 2 rad/s
(2)A 做圆周运动，B 球仍能保持静止时，还是 B 的重力提供 A 做圆周运动 的向心力
ωA′＝ω2A mB g＝mA ωA′2r′ r′＝4r 所以 r′＝0.8 m 解得当 A 以 0.8 m 为半径做圆周运动时满足条件 【答案】 (1)5 2 rad/s (2)以 0.8 m 为半径做圆周运动
D．3 rad/s
【答案】 B
8．如图所示，轮 O1、O3 固定在同一转轴上，轮 O1、O2 用皮带连接且不打 滑。在 O1、O2、O3 三个轮的边缘各取一点 A、B、C，已知三个轮的半径之比 r1∶r2∶r3＝2∶1∶1，求：
(1)A、B、C 三点的线速度大小之比 vA∶vB∶vC； (2)A、B、C 三点的角速度之比 ωA∶ωB∶ωC； (3)A、B、C 三点的向心加速度大小之比 aA∶aB∶aC。
的质量为 5 kg，B 的质量为 10 kg。已知 A 与 B 间的动摩擦因数为 0.2，B 与转
台间的动摩擦因数为 0.3，如木块 A、B 与转台始终保持相对静止，则转台角速
度 ω 的最大值为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 g＝10 m/s2)( )
A．1 rad/s
B. 2 rad/s
C. 3 rad/s
典例精析
例 如图所示，MN 为水平放置的光滑圆盘，半径为 1.0 m，其中心 O 处有 一个小孔，穿过小孔的细绳两端各系一小球 A 和 B，A、B 两球的质量相等。圆 盘上的小球 A 做匀速圆周运动。问：
(1)当 A 球的轨道半径为 0.20 m 时，它的角速度是多大才能维持 B 球静止？ (2)若将前一问求得的角速度减半，怎样做才能使 A 做圆周运动时 B 球仍能 保持静止？
2021届新高考物理一轮复习课件 ：4.3匀速圆周运动
7．在圆周运动中，连接运动物体和圆心的半径转过的角度 Δθ 与所用时间 Δt 的比值叫做角速度。
(单位：弧度每秒 rad/s ) ω＝ΔΔθt 8．做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间叫做周期，通常用 T 表示。 9．做圆周运动的物体在单位时间内转过的圈数叫做转速，一般用 n 表示， 单位是 r/s(转/秒)。
第四章 曲线运动
第三节 匀速圆周运动
知识梳理
1．如果物体沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫匀速圆 周运动。
2．做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力叫做向心力，其方向与线 速度方向垂直。向心力可以是某一个力或某个力的分力或某几个力的合力来提 供。
3．匀速圆周运动中的物体，加速度始终指向圆心，这个加速度称为向心加 速度。向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢。
2021届新高考物理一轮复习课件 ：4.3匀速圆周运动
【解析】 (1)A、B 两点靠传送带传动，线速度大小相等，A、C 共轴转动， 角速度相等，根据 v＝rω，则 vA∶vC＝r1∶r3＝2∶1，所以 A、B、C 三点的线 速度大小之比 vA∶vB∶vC＝2∶2∶1。
(2)A、C 共轴转动，角速度相等，A、B 两点靠传送带传动，线速度大小相 等，根据 v＝rω，ωA∶ωB＝r2∶r1＝1∶2。所以 A、B、C 三点的角速度之比 ωA∶ ωB∶ωC＝1∶2∶1。
4．向心加速度始终与速度方向垂直，故向心加速度只改变速度的方向，不 改变速度的大小。向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢。
5．向心力公式： F 向心＝ma＝mvr2＝mvw＝mw2r＝m(2Tπ)2r＝m(2πf)2r。 6．物体做曲线运动时所具有的瞬时速度叫做线速度；物体沿圆周运动通过 的弧长 Δs 与所用时间 Δt 的比值叫做线速率 v，v＝ΔΔst。
A．受重力、拉力、向心力 B．受重力、拉力 C．受重力 D．以上说法都不正确 【答案】 B
3．如图所示，当正方形薄板绕着过其中心 O 并与板垂直的转动轴转动时， 板上 A、B 两点 ( )
A．角速度之比 ωA∶ωB＝ 2∶1 B．角速度之比 ωA∶ωB＝1∶ 2 C．线速度之比 vA∶vB＝ 2∶1 D．线速度之比 vA∶vB＝1∶ 2 【答案】 D
4．如图 6 所示是某品牌手动榨汁机，榨汁时手柄 A 绕 O 点旋转时，手柄 上 B、C 两点的周期、角速度及线速度等物理量的关系是( )
A．TB＝TC，vB>vC B．TB＝TC，vB<vC C．ωB>ωC，vB＝vC D．ωB<ωC，vB<vC 【答案】 B
5．(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图所示，某公路急转 弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为 vc 时，汽车恰好没有向公 路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处( )
课堂练习
1．关于角速度和线速度，下列说法正确的是( ) A．半径一定，角速度与线速度成反比 B．半径一定，角速度与线速度成正比 C．线速度一定，角速度与半径成正比 D．角速度一定，线速度与半径成反比 【答案】 B
2．如图所示，用细线吊着一个质量为 m 的小球，使小球在水平面内做圆 锥摆运动，关于小球受力，正确的是( )
A．A 点和 B 点的线速度大小之比为 1∶1 B．A 点和 B 点的角速度之比为 1∶1 C．A 点和 B 点的角速度之比为 3∶1 D．以上三个选项只有一个是正确的 【答案】 AC
7．如图所示，可视为质点的木块 A、B 叠放在一起，放在水平转台上随转
台一起绕固定转轴 OO′匀速转动，木块 A、B 与转轴 OO′的会向内侧滑动 C．车速虽然高于 vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑 动 D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc 的值变小 【答案】 AC
6．(多选)在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为 2∶3∶6，当 齿轮转动的时候，下列关于小齿轮边缘的 A 点和大齿轮边缘的 B 点说法正确的 是( )
【解析】 (1)当 A 转动能维持 B 静止时，即 B 的重力提供 A 做圆周运动的 向心力
mBg＝mAω2Ar 又 mB＝mA 所以 ωA＝ gr＝5 2 rad/s
(2)A 做圆周运动，B 球仍能保持静止时，还是 B 的重力提供 A 做圆周运动 的向心力
ωA′＝ω2A mB g＝mA ωA′2r′ r′＝4r 所以 r′＝0.8 m 解得当 A 以 0.8 m 为半径做圆周运动时满足条件 【答案】 (1)5 2 rad/s (2)以 0.8 m 为半径做圆周运动
D．3 rad/s
【答案】 B
8．如图所示，轮 O1、O3 固定在同一转轴上，轮 O1、O2 用皮带连接且不打 滑。在 O1、O2、O3 三个轮的边缘各取一点 A、B、C，已知三个轮的半径之比 r1∶r2∶r3＝2∶1∶1，求：
(1)A、B、C 三点的线速度大小之比 vA∶vB∶vC； (2)A、B、C 三点的角速度之比 ωA∶ωB∶ωC； (3)A、B、C 三点的向心加速度大小之比 aA∶aB∶aC。
的质量为 5 kg，B 的质量为 10 kg。已知 A 与 B 间的动摩擦因数为 0.2，B 与转
台间的动摩擦因数为 0.3，如木块 A、B 与转台始终保持相对静止，则转台角速
度 ω 的最大值为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 g＝10 m/s2)( )
A．1 rad/s
B. 2 rad/s
C. 3 rad/s
典例精析
例 如图所示，MN 为水平放置的光滑圆盘，半径为 1.0 m，其中心 O 处有 一个小孔，穿过小孔的细绳两端各系一小球 A 和 B，A、B 两球的质量相等。圆 盘上的小球 A 做匀速圆周运动。问：
(1)当 A 球的轨道半径为 0.20 m 时，它的角速度是多大才能维持 B 球静止？ (2)若将前一问求得的角速度减半，怎样做才能使 A 做圆周运动时 B 球仍能 保持静止？
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高考物理一轮复习 4-3圆周运动的规律及应用课件
16 向心 力． (3)合外力即产生向心加速度的力，充当□ 17 垂直且指 (4)条件：合外力大小不变，始终与速度方向□ 18 圆心 向□
四、离心运动 1．定义 做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提 19 远离 圆心的运动， 供圆周运动所需向心力情况下，就做 □ 这种运动叫离心运动． 3．条件 做圆周运动的质点，当它受到的沿着半径指向圆心的合 外力突然变为零或不足以提供圆周运动所需向心力．
圆周运动的规律及应用
第 3讲
圆周运动的规律及应用
回扣教材 抓基础
题型分类 学方法
开卷速查 规范特训
回扣教材
抓基础
夯实基础 厚积薄发
知识梳理 一、描述圆周运动的物理量
二、向心力 1．定义 向心力是按效果命名的力，向心力产生向心加速度，即 只改变线速度方向，不会改变线速度的大小． 2．大小
v2 F＝ma 向＝ 10 m r 4π2r ＝mω2r＝ 11 m T2 ＝m4π2f2r.
答案：B
3．(多选题 )[2013· 广州市综合测试 ]摩天轮顺时针匀速转 动时，重为 G 的游客经过图 4－3－3 中 a、b、c、d 四处时， 座椅对其竖直方向的支持力大小分别为 FNa、 FNb、 FNc、 FNd， 则( )
图 4－3－3 A．FNa<G C．FNc>G B．FNb>G D．FNd<G
πnr2r3 B. r1 2πnr2r3 D. r1 此装置中大齿轮与小齿轮边缘线速度大小相
等，小齿轮与后轮的角速度相等．
解析：前进速度即为Ⅲ轮边缘的线速度，由同一个轮上 的点角速度相等，同一链条上的点线速度大小相等可得：ω1r1 2πnr1r3 ＝ω2r2，ω3＝ω2，又有 ω1＝2πn，v＝ω3r3，所以 v＝ ， r2 A 正确．
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
最新高考物理人教版一轮复习精品课件：4.3圆周运动
一端可绕O点在竖直平面内无摩擦地转动，
另一端固定着一个小球A。A的质量为m＝2 kg，
如图4－3－5所示，求在下列两种情况下，球
在最高点时杆对小球的作用力：
图4－3－5
(1)A 在最低点的速率为 21 m/s；
(2)A在最低点的速率为6 m/s。
[审题指导] (1)小球由最低点到最高点的过程中，机械能守恒。 (2)细杆对小球作用力的方向可竖直向上，也可竖直 向下。
2019/8/5
23
[尝试解题]
设小球在最高点速度为v，对小球A由最低点到最高点过
程，取圆周的最低点为参考平面，由机械能守恒定律得，
1 2
mv2＋mg·2L＝12mv02① 在最高点，假设细杆对A的弹力F向下，则A的受力图如
图所示。
以A为研究对象，由牛顿第二定律得 mg＋F＝mvL2② 所以F＝m(vL2－g)③
2019/8/5
18
[例1] 如图4－3－4所示，一种向自行车车灯供电的小 发电机的上端有一半径r0＝1.0 cm的摩擦小轮，小轮与自行 车车轮的边沿接触。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动， 从而为发电机提供动力。自行车车轮的半径R1＝35 cm，小 齿轮的半径R2＝4.0 cm，大齿轮的半径R3＝10.0 cm。求大 齿轮的转速n1和摩擦小轮的转速n2之比。(假定摩擦小轮与 自行车车轮之间无相对滑动)
2019/8/5
24
(1)当v0＝ 21 m/s时，由①式得v＝1 m/s，④ F＝2×(01.25－10) N＝－16 N，⑤ 负值说明F的实际方向与假设向下的方向相反，即杆给A 向上16 N的支持力。 (2)当v0＝6 m/s时，由①式得v＝4 m/s；⑥ F＝2×(04.25－10) N＝44 N。 正值说明杆对A施加的是向下44 N的拉力。
高考物理人教版一轮总复习配套课件 4.3 圆 周 运 动
4.物体A受到哪些力，由什么力提供向心力，向心力的特点及产生的效果 是怎样的？向心力与向心加速度的关系是怎样的？如果已知物体A与圆盘间 的动摩擦因数为μ，那么物体A以半径R随盘运动的最大线速度为多大？
物体A受重力、支持力、静摩擦力；由静摩擦力提供向心 力；向心力时刻指向圆心，是效果力；F向=ma向=mv2/R =mRω2;当物体受到的静摩擦力达到最大时，随盘运动的线速 度最大，μmg=mv2/R，v=μgR。
方法点拨：(1)两个隐含条件：两轮上与皮带接触的各点线速度大小 相等；同一转轮上的各点的角速度大小相同，这是解决问题的突破口。 (2)熟练应用关系v= r，a=v2/r=2r=v是解决此类问题的关键。
1.无级变速在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的挡位变速，很多种高档汽车都 应用了无级变速。如图4-3-3是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚轮，主动 轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。以下判断中正确的是 ( B C) A.当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从右向左移动时从动轮转速 降低，滚轮从左向右移动时从动轮转速增加 B.当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速 降低，滚轮从右向左 移动时从动轮转速增加 C.当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置上时，则 主动轮转速为n1、从动轮转速为n2之间的关系为：n2=n1D1/D2 D.当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置上时，则 图4-3-3 主动轮转速为n1、从动轮转速为n2之间的关系为：n2=n1D2/D1
［例1］ 图4-3-2为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左 侧是同轴的两个轮，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到 小轮中 心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过 程中， 皮带不打滑，则 ( CD ) A.a点与b点的线速度大小相等 B.a点与b点的角速度大小相等 C.a点与c点的线速度大小相等 D.a点与d点的向心加速度大小相等 a、c两点为同皮带上的两点，速率一样， 图4-3-2 它们的线速度大小相等，C正确；c和b为同一轮轴上 两点，它们的角速度相同，由线速度公式v= r可知，c点与b点线速度大小不 同，故a点与b点线速度不同，A错误；由va=vc得a=2c，b=c，B错误；由 于d=c，d点向心加速度为ad=d2· 4r，a点的向心加速度为aa=a2· r=4d2r， D正确。
物体A受重力、支持力、静摩擦力；由静摩擦力提供向心 力；向心力时刻指向圆心，是效果力；F向=ma向=mv2/R =mRω2;当物体受到的静摩擦力达到最大时，随盘运动的线速 度最大，μmg=mv2/R，v=μgR。
方法点拨：(1)两个隐含条件：两轮上与皮带接触的各点线速度大小 相等；同一转轮上的各点的角速度大小相同，这是解决问题的突破口。 (2)熟练应用关系v= r，a=v2/r=2r=v是解决此类问题的关键。
1.无级变速在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的挡位变速，很多种高档汽车都 应用了无级变速。如图4-3-3是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚轮，主动 轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。以下判断中正确的是 ( B C) A.当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从右向左移动时从动轮转速 降低，滚轮从左向右移动时从动轮转速增加 B.当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速 降低，滚轮从右向左 移动时从动轮转速增加 C.当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置上时，则 主动轮转速为n1、从动轮转速为n2之间的关系为：n2=n1D1/D2 D.当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置上时，则 图4-3-3 主动轮转速为n1、从动轮转速为n2之间的关系为：n2=n1D2/D1
［例1］ 图4-3-2为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左 侧是同轴的两个轮，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到 小轮中 心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过 程中， 皮带不打滑，则 ( CD ) A.a点与b点的线速度大小相等 B.a点与b点的角速度大小相等 C.a点与c点的线速度大小相等 D.a点与d点的向心加速度大小相等 a、c两点为同皮带上的两点，速率一样， 图4-3-2 它们的线速度大小相等，C正确；c和b为同一轮轴上 两点，它们的角速度相同，由线速度公式v= r可知，c点与b点线速度大小不 同，故a点与b点线速度不同，A错误；由va=vc得a=2c，b=c，B错误；由 于d=c，d点向心加速度为ad=d2· 4r，a点的向心加速度为aa=a2· r=4d2r， D正确。
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( )
高考物理一轮总复习 4.3圆周运动及其应用课件
3. [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然消失 后，物体将做曲线运动
(3)受力特点 ①当Fn＝mω2r时，物体做 匀速圆周 运动； ②当Fn＝0时，物体沿 切线 方向飞出； ③当Fn<mω2r时，物体逐渐 远离 圆心，做离心运动。
2．近心运动 当提供向心力的合外力大于做圆周运动所需向心力时，即 Fn>mω2r，物体将逐渐 靠近 圆心，做近心运动。
对点激活 1. [线速度、向心加速度]2012年奥运会在英国伦敦举行，已 知伦敦的地理位置是北纬52°，经度0°；而北京的地理位置是北 纬40°，东经116°，则下列判断正确的是( )
解析：物体只要受到力，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，只要向心力不 足，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，物体做匀速直线运动，故 B、D选项错，C选项正确。
答案：C
感悟深化 1. 匀速圆周运动是匀变速运动吗？
答案：不是。匀速圆周运动加速度大小不变，方向时刻改 变，并指向圆心，与线速度垂直。
A. 随地球自转运动的线速度大小，伦敦奥运比赛场馆与北 京奥运比赛场馆相同
B. 随地球自转运动的线速度大小，伦敦奥运比赛场馆比北 京奥运比赛场馆大
C. 随地球自转运动的向心加速度大小，伦敦奥运比赛场馆 比北京奥运比赛场馆小
D. 站立在领奖台上的运动员，其随地球自转的向心加速度 就是重力加速度
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。
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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
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(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
人教版高中物理一轮复习课件：4.3圆周运动及其应用
公式、单位 ①Fn =mω 2r=
v2 m r
向
心 力
速度，只改变线速度的__ ___，不改变线速度的___
圆心 向
方
4 2 m 2 r T
大小
=________ ②单位：N
②方向指向 2 _____ r
T
相 ①v=ω r=_____=_______ 42 r 2
2π rf
互
关
系 ③Fn =
T ②an= v 2=rω 2=ω v=______=________ 42 r 2f 2r m 2 m·4 π m T r
圆心
s ①T=____=____ ，
单位：__
r/s
r/min
1 ②n的单位 :____、______ T
方向
③f= v 2 ,单位：Hz
r
ω 2r m/s2
向 ①描述速度_____变化快 心 ①an=____=____ 加 慢的物理量(an) ②单位：_____ 速
定义、意义 ①作用效果是产生向心加
转动
相切
②单位：____
t 2 T
m/s
角 速 度
______
快慢
①ω =
rad/s _____
______的物理量(ω )
②中学不研究其方向
②单位：______
定义、①周期是物体沿圆周运
一圈 动
周 ______的时间(T) 期 圈数 和 ②转速是物体在单位时 转 速 间 内转过的_____(n)，也 叫频率(f)
v临 gr
轻杆模型
由小球能运动即可，
点的临
界条件
得v临=0
轻绳模型
轻杆模型
(1)当v=0时，FN=mg，FN为支
高考物理一轮复习：圆周运动精品课件
常比赛路线，将运动员与自行车看做一个整体，下列论述正确的是
A.运动员转弯所需向心力由地面对车轮的支持力与重
力的合力提供
√B.运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力提供
C.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心
图2
D.发生侧滑是因为运动员受到的合外力大于所需的向心力
研透命题点
命题点一 圆周运动的运动学问题
1.对公式v＝ωr的理解
当r一定时，v与ω成正比.
当ω一定时，v与r成正比.
当v一定时，ω与r成反比.
2.对an＝
v2 r
＝ω2r的理解
图3
在v一定时，an与r成反比；在ω一定时，an与r成正比.
3.常见的传动方式及特点
(1)皮带传动：如图3甲、乙所示，皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线
速度大小相等，即vA＝vB.
2πr 2π (1)T＝ v ＝ ω ，单位：_s_
(2)f＝ 1，单位：Hz T
(1)描述速度 方向 变化快慢的物理
v2
向心加速度 量(an)
(1)an＝ r ＝_r_ω__2 (2)单位：_m__/s_2_
(2)方向指向__圆__心___
自测1 (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
D.向心力和向心加速度的方向都是不变的
三、离心运动和近心运动
1.离心运动：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运
动所需向心力的情况下，就做 逐渐远离 圆心的运动.
2.受力特点(如图1)
(1)当F＝0时，物体沿 切线 方向飞出；
(2)当F<mrω2时，物体逐渐 远离 圆心；
(3)当F>mrω2时，物体逐渐向圆心靠近，做 近心 运动.
2020版高考物理(人教版)一轮复习课件：4.3圆周运动
二、匀速圆周运动的向心力 1．作用效果 向心力产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大 小． 2．大小 2 v2 4π F＝m r ＝mrω2＝m T2 r＝mωv＝4π2mf2r. 3．方向 始终沿半径方向指向圆心， 时刻在改变， 即向心力是一个变力． 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．
三、离心运动和近心运动 1．离心运动定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消 失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心 的运动． 2．受力特点 (1)当 F＝mrω2 时，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 F<mrω2 时，物体逐渐远离圆心． (4)当 F>mrω2 时，物体逐渐向圆心靠近，做近心运动． 3．本质：离心运动的本质并不是受到离心力的作用，而是提 供的力小于做匀速圆周运动需要的向心力．
教材回扣· 夯实基础 一、匀速圆周运动及描述 1．匀速圆周运动 (1)定义：做圆周运动的物体，若在任意相等的时间内通过的圆 弧长相等，就是匀速圆周运动． (2)特点： 加速度大小不变， 方向始终指向圆心， 是变加速运动． (3)条件：合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆 心．
2．描述匀速圆周运动的物理量 定义、意义 线速度 描述做圆周运动的物体运动快 慢的物理量(v)
多维练透 1.如图所示，a、b 是地球表面上不同纬度上的两个点，如果把 地球看作是一个球体，a、b 两点随地球自转做匀速圆周运动，这两 个点具有大小相同的( )
A．线速度 B．加速度 C．角速度 D．轨道半径
答案：C
2.明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如 图)，记录了我们祖先的劳动智慧．若 A、B、C 三齿轮半径的大小 关系如图，则( ) A．齿轮 A 的角速度比 C 的大 B．齿轮 A 与 B 角速度大小相等 C．齿轮 B 与 C 边缘的线速度大小相等 D．齿轮 A 边缘的线速度比 C 边缘的大