高考物理总复习第四章 第3讲 圆周运动的规律和应用
2013-11-27
有志者事竟成
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4．来源：做匀速圆周运动的物体，向心力就是物体所 受的合外力，总是指向圆心．做变速圆周运动的物体，向心 力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力．
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三、匀速圆周运动 1．匀速圆周运动：质点沿圆周运动，在相等的时间里 通过的弧长相等． 2．匀速圆周运动的特点． (1)是速度大小不变而速度方向时刻变化的变速曲线运 动．
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图4－3－4
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A．小球的向心加速度突然增大到原来的3倍 B．小球的线速度突然增大到原来的3倍 C．小球的角速度突然增大到原来的1.5倍 D．细绳对小球的拉力突然增大到原来的1.5倍
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图4－3－2
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A．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心 B．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心 C．因为木块随圆盘一起运动，所以木块受到圆盘对它 的摩擦力，方向与木块的运动方向相同 D．因为摩擦力总是阻碍物体的运动，所以木块受到圆 盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反
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解析 从静摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的趋势来 分析：由于圆盘转动时，以转动的圆盘为参考系，物体的运 动趋势是沿半径向外背离圆心的，所以盘面对木块的静摩擦 力方向沿半径指向圆心．从做匀速圆周运动的物体必须有力 提供向心力的角度来分析，木块随圆盘一起做匀速圆周运 动，它必须受到沿半径指向圆心的合力，只有来自盘面的静 摩擦力提供指向圆心的向心力，因而盘面对木块的静摩擦力 方向必沿半径指向圆心，所以，正确选项为B.
答案
B
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3．如图4－3－3所示，轻杆的一端有一个小球，另一端 有光滑的固定轴O，现给球一初速度，使球和杆一起绕轴O 在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球到达最高点时 杆对小球的作用力，则F( )
图4－3－3
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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． v2 4π2r 2．大小：F＝ma向＝m r ＝mω2r＝m 2 ＝m4π2f2r. T 3．方向：总指向圆心，时刻变化．
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(2)加速度：只存在向心加速度，不存在切向加速度． (3)合外力即产生向心加速度的力，充当向心力． (4)条件：合外力大小不变，始终与速度方向垂直且指向 圆心．
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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 或不足以提供圆周运动所需向心力情况下，就做远离圆心的 运动，这种运动叫离心运动．
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第四章 曲线运动 万有引力与航天
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第三讲
圆周运动的规律和应用
回扣教材
题型归类
误区反思
双基限时练
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回扣教材•自主学习
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知 识 梳 理
一、描述圆周运动的物理量
答案者事竟成
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4. (2012· 浙江杭州质检)如图4－3－4所示，长为L的细绳 一端固定在O点，另一端拴住一个小球．在O点的正下方与O 2L 点相距 的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子A.把球拉起使 3 细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细绳碰到钉子后 的瞬间(细绳没有断)，下列说法中正确的是( )
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A．一定是拉力 B．一定是推力 C．一定等于零 D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于零
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解析
球通过最高点的条件是v≥0，当球通过最高点，
mv2 拉力为零时，有mg＝ R ⇒v＝ gR. mv2 当0＜v＜ gR时，F为支撑力，mg－F＝ R . 当v＞ 确． mv2 gR 时，F为拉力，F＋mg＝ R ，故选项D正
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图4－3－1 A．从动轮做顺时针转动 r1 C．从动轮的转速为 n r2 B．从动轮做逆时针转动 r2 D．从动轮的转速为 n r1
答案
BC
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考点二
向心力
2.如图4－3－2所示，一圆盘可绕一过圆盘中心O且垂直 于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一个木块，当圆盘匀速 转动时，木块随圆盘一起运动，那么( )
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解析
细绳碰到钉子的瞬间，线速度不变，B项错误；
v2 L 圆周运动的半径由L变为 ，由a＝ r ，知a增大到原来的3 3 倍，A项正确；根据v＝rω，知角速度ω增大到原来的3倍， v2 C项错误；细绳碰到钉子前瞬间FT－mg＝m L ，碰后瞬间 v2 FT′－mg＝m L ，由此可知D项错误． 3 答案 A
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考 点 自 测
考点一 描述圆周运动的物理量
1.(多选题)(2012· 龙山模拟)如图4－3－1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( )
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2．本质． (1)离心现象是物体惯性的表现． (2)离心运动并非是沿半径方向飞出的运动，而是运动半 径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动． (3)离心运动并不是受到什么离心力． 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.
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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
【创新设计】高考物理一轮复习第4章第3讲圆周运动的规律及其应用PPT课件
误的划“×”．
(1)随圆盘一起匀速转动的物块受重力、支持力和向心力的
作用．
()
(2)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．
()Leabharlann (3)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 (1)× (2)√ (3)×
和圆周相切
①描述物体绕圆心 转动快慢 角速度 的物理量(ω)
②中学不研究其方向
①ω＝ΔΔθt ＝_2T_π___ ②单位：rad/s
梳理深化 强基
多思维课 建堂 模 热 素点 养
定义、意义
公式、单位
周期和
①周期是物体沿圆周运动 _一__周__的时间(T) ②转速是物体单位时间转
①T＝2vπr 单位：s
多思维课 建堂 模 热 素点 养
2．(多选)质点做匀速圆周运动，则
( )．
A．在任何相等的时间里，质点的位移都相同
B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等
C．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的
角度都相等
D．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同
解析 由匀速圆周运动的定义知B、C正确；位移和平均
3．受力特点 当F＝_m__r_ω_2_时，物体做匀速圆周运动； 当F＝0时，物体沿_切__线__方__向___飞出； 当F＜_m__rω__2_时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向 心力，如图4－3－1所示．
图4－3－1
梳理深化 强基
多思维课 建堂 模 热 素点 养
判断正误，正确的划“√”，错
梳理深化 强基
多思维课 建堂 模 热 素点 养
2024年高考物理一轮复习(新人教版) 第4章 第3讲 圆周运动
g lcos
θ＝
gh，所以小球 A、B 的角速度相等，
线速度大小不相等，故 A 正确，B 错误；
对题图乙中 C、D 分析，设绳与竖直方向的夹角为 θ，小球的质量为 m，绳上拉力为 FT，则有 mgtan θ＝man，FTcos θ＝mg，得 an＝gtan θ，FT ＝cmosgθ，所以小球 C、D 所需的向心加速度大小相等，小球 C、D 受 到绳的拉力大小也相等，故 C、D 正确.
当转速较大，FN指向转轴时， 则FTcos θ＋FN′＝mω′2r 即FN′＝mω′2r－FTcos θ 因ω′>ω，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力 不一定变大，C错误； 根据F合＝mω2r可知，因角速度变大，则小球所受合外力变大，D正确.
例5 (2022·全国甲卷·14)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图
例7 如图所示，质量相等的甲、乙两个小球，在光滑玻璃漏斗内壁做 水平面内的匀速圆周运动，甲在乙的上方.则 A.球甲的角速度一定大于球乙的角速度
√B.球甲的线速度一定大于球乙的线速度
C.球甲的运动周期一定小于球乙的运动周期 D.甲对内壁的压力一定大于乙对内壁的压力
对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，
√B.弹簧弹力的大小一定不变
C.小球对杆压力的大小一定变大
√D.小球所受合外力的大小一定变大
对小球受力分析，设弹簧弹力为FT，弹簧与水平方向 的夹角为θ， 则对小球竖直方向有 FTsin θ＝mg，而 FT＝kcMosPθ－l0 可知θ为定值，FT不变，则当转速增大后，小球的高度 不变，弹簧的弹力不变，A错误，B正确； 水平方向当转速较小，杆对小球的弹力FN背离转轴时，则FTcos θ－ FN＝mω2r 即FN＝FTcos θ－mω2r
第四章 第3-3讲竖直面内的圆周运动
【典例透析2】小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一 端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直 平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉， 球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高 度为d，手与球之间的绳长为 3 d ,重力加速度为g。忽略手的运
4
动半径和空气阻力。求：
(1)绳断时球的速度大小v1; (2)绳能承受的最大拉力； (3)改变绳长（绳承受的最大拉力不变），保持手的位置不动， 使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球 抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
【解析】(1)设绳断后球做平抛运动时间为t1，
竖直方向：
1 4
d
1 2
第3-3讲 竖直面内的圆周运动
【考点解读】 1.竖直面内的圆周运动一般是变速圆周运动。 2.只有重力做功的竖直面内的变速圆周运动机械能守恒。 3.竖直面内的圆周运动问题，涉及知识面比较广，既有临界问 题，又有能量守恒的问题，要注意物体运动到圆周的最高点速 度不为零。 4.一般情况下，竖直面内的圆周运动问题只涉及最高点和最低 点的两种情形。
【规范解答】已知a、b绳长均为1 m，即：
Am Bm 1 m，AO 1 AB 0.8 m 2
在△AOm中，cos AO 0.8 0.8
Am 1
sinθ=0.6，θ=37° 小球做圆周运动的轨道半径为
r Om Amsin 1 0.6 m 0.6 m
b绳被拉直但无张力时，小球所受的重力mg与a绳拉力FTa的合 力F为向心力，其受力分析如图所示： 由牛顿第二定律得：F=mgtanθ=mrω2 解得直杆和球的角速度为
【解析】（1）物块做平抛运动，竖直方向有
H 1 gt2 2
2021版人教版高三物理一轮复习基础梳理第四章 课时3 圆周运动的规律与应用
课时3 圆周运动的规律与应用一、描述圆周运动的物理量1.线速度:物体通过的位移与所用的时间的比值,描述物体做圆周运动的快慢的物理量。
表达式v=s t∆∆=2πrT 。
方向沿圆弧轨道的切线方向。
2.角速度:物体通过的弧度角与所用的时间的比值。
描述物体转动的快慢的物理量。
表达式:ω=t θ∆∆=2πT。
3.周期和频率:运动一周所需的时间叫周期(T);单位时间内转过的圈数叫频率(f),描述物体转动的快慢。
T=2πr v ,T=1f。
4.转速:单位时间内转过的角度,描述物体转动的快慢。
n=2πω=2πv r。
5.向心加速度:做圆周运动的物体指向圆心方向的加速度。
描述线速度方向变化的快慢。
a n =r ω2=2v r =ωv=224πT r 。
6.向心力:做圆周运动的物体受到的指向圆心方向的合力,作用效果产生向心加速度。
公式:F n =ma n 。
说明:(1)质点做匀速圆周运动时,线速度大小和向心加速度大小不变,但方向时刻在改变,所以匀速圆周运动其实是一个变加速运动。
(2)质点做匀速圆周运动时,角速度ω、周期T 、频率f 、转速n 恒定不变。
(3)向心加速度和向心力不改变速度大小,只改变速度方向。
二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较项目匀速圆周运动非匀速圆周运动定义线速度大小不变的圆周运动线速度大小变化的圆周运动运动特点F向,a向,v均大小不变,方向变化,ω不变F向,a向,v大小、方向均发生变化,ω发生变化向心力F向=F合由F合沿半径方向的分力提供、离心运动1.定义:做圆周运动的物体,在合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。
2.原因: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。
3.供需关系与运动如图所示,F为实际提供的向心力,则(1)当F=mω2r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<mω2r时,物体逐渐远离圆心;(4)当F>mω2r时,物体逐渐靠近圆心。
高考物理新总复习课件圆周运动的规律与应用
高考物理新总复习课件圆周 运动的规律与应用
汇报人：XX
汇报时间：20XX-01-17
目录
• 圆周运动基本概念与描述 • 圆周运动中的动力学问题 • 圆周运动中的能量问题 • 圆周运动在日常生活和工程技术中应
用
目录
• 实验：研究匀速圆周运动规律 • 高考真题解析与备考策略
01
圆周运动基本概念与描述
实验器材和步骤
实验器材：光电门、光电计时器、测 量尺、质量为m的小球、细绳、支架
、滑轮、砝码等。
实验步骤
1. 将细绳一端固定在支架上，另一端 通过滑轮悬挂质量为m的小球，使小 球在水平面内做匀速圆周运动。
2. 在小球运动的轨道上设置光电门， 并连接光电计时器，用于测量小球通 过光电门的时间。
3. 改变小球的质量或细绳的长度，重 复步骤1和2，记录实验数据。
火车转弯
火车在弯道处，外轨高于 内轨，重力和支持力的合 力提供向心力。
航空航天
飞机在空中做圆周运动表 演时，机翼提供的升力充 当向心力。
圆周运动在工业生产中应用
皮带传动
皮带与轮之间的摩擦力使皮带在 轮上做圆周运动，实现动力传输
。
齿轮转动
两个相互咬合的齿轮，一个齿轮的 转动会带动另一个齿轮做圆周运动 ，实现动力的传递和转速的变换。
02
圆周运动中的动力学问题
向心力与向心加速度
向心力
物体做圆周运动时，指向圆心的 合外力，其大小与物体的质量、 线速度和半径有关。
向心加速度
描述物体做圆周运动时速度方向 改变快慢的物理量，其方向始终 指向圆心。
牛顿第二定律在圆周运动中应用
01
02
牛顿第二定律：物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比， 加速度方向与作用力方向相同。
汇报人：XX
汇报时间：20XX-01-17
目录
• 圆周运动基本概念与描述 • 圆周运动中的动力学问题 • 圆周运动中的能量问题 • 圆周运动在日常生活和工程技术中应
用
目录
• 实验：研究匀速圆周运动规律 • 高考真题解析与备考策略
01
圆周运动基本概念与描述
实验器材和步骤
实验器材：光电门、光电计时器、测 量尺、质量为m的小球、细绳、支架
、滑轮、砝码等。
实验步骤
1. 将细绳一端固定在支架上，另一端 通过滑轮悬挂质量为m的小球，使小 球在水平面内做匀速圆周运动。
2. 在小球运动的轨道上设置光电门， 并连接光电计时器，用于测量小球通 过光电门的时间。
3. 改变小球的质量或细绳的长度，重 复步骤1和2，记录实验数据。
火车转弯
火车在弯道处，外轨高于 内轨，重力和支持力的合 力提供向心力。
航空航天
飞机在空中做圆周运动表 演时，机翼提供的升力充 当向心力。
圆周运动在工业生产中应用
皮带传动
皮带与轮之间的摩擦力使皮带在 轮上做圆周运动，实现动力传输
。
齿轮转动
两个相互咬合的齿轮，一个齿轮的 转动会带动另一个齿轮做圆周运动 ，实现动力的传递和转速的变换。
02
圆周运动中的动力学问题
向心力与向心加速度
向心力
物体做圆周运动时，指向圆心的 合外力，其大小与物体的质量、 线速度和半径有关。
向心加速度
描述物体做圆周运动时速度方向 改变快慢的物理量，其方向始终 指向圆心。
牛顿第二定律在圆周运动中应用
01
02
牛顿第二定律：物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比， 加速度方向与作用力方向相同。
4-3圆周运动
人 教 实 验 版
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
人 教 实 验 版
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
对描述匀速圆周运动的各物理量的理解
命题规律
同轴转动或皮带传动过程中，确定线速
度、角速度、向心加速度之间的关系．
人 教 实 验 版
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，如 图所示，链轮和飞轮的齿数如下表所示，前、后轮直径约 为 660mm，人骑该车行进速度为 4m/s 时，脚踩踏板做匀 速圆周运动的角速度最小值约为( )
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
如图为
人 教 实 验 版
某一传动带传动装置．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 中传动带不打滑．下列说法正确的是(
必考内容
)
第4章 第3讲
高考物理总复习
A．从动轮做顺时针转动 B．从动轮做逆时针转动 r1 C．从动轮的转速为 n r2 r2 D．从动轮的转速为 n r1 [答案] BC
人 教 实 验 版
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
当 ω 增大时，静摩擦力减小，当 ω′＝4.84rad/s 时， 静摩擦力为零． 当 ω 继续增大时，M 受到的静摩擦力方向反向，与拉 力方向相同，静摩擦力与拉力的合力提供做圆周运动的向 心力．
人 教 实 验 版
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
人 教 实 验 版
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
[解析] m 保持静止状态时，M 做圆周运动的半径不 变，M 的向心力由绳的拉力和静摩擦力的合力提供，由于 静摩擦力的大小、方向不定，所以存在临界问题． 当 ω 最小时，M 受到的最大静摩擦力的方向与拉力的 方向相反，则有 mg－Ffm＝Mω2r 1 代入数据得 ω1＝2.80rad/s
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
人 教 实 验 版
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
对描述匀速圆周运动的各物理量的理解
命题规律
同轴转动或皮带传动过程中，确定线速
度、角速度、向心加速度之间的关系．
人 教 实 验 版
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，如 图所示，链轮和飞轮的齿数如下表所示，前、后轮直径约 为 660mm，人骑该车行进速度为 4m/s 时，脚踩踏板做匀 速圆周运动的角速度最小值约为( )
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
如图为
人 教 实 验 版
某一传动带传动装置．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 中传动带不打滑．下列说法正确的是(
必考内容
)
第4章 第3讲
高考物理总复习
A．从动轮做顺时针转动 B．从动轮做逆时针转动 r1 C．从动轮的转速为 n r2 r2 D．从动轮的转速为 n r1 [答案] BC
人 教 实 验 版
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
当 ω 增大时，静摩擦力减小，当 ω′＝4.84rad/s 时， 静摩擦力为零． 当 ω 继续增大时，M 受到的静摩擦力方向反向，与拉 力方向相同，静摩擦力与拉力的合力提供做圆周运动的向 心力．
人 教 实 验 版
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
人 教 实 验 版
必考内容
第4章 第3讲
高考物理总复习
[解析] m 保持静止状态时，M 做圆周运动的半径不 变，M 的向心力由绳的拉力和静摩擦力的合力提供，由于 静摩擦力的大小、方向不定，所以存在临界问题． 当 ω 最小时，M 受到的最大静摩擦力的方向与拉力的 方向相反，则有 mg－Ffm＝Mω2r 1 代入数据得 ω1＝2.80rad/s
高三物理圆周运动的规律及应用
(3)条件：做圆周运动的质点，当它受到的沿着半径指
向圆心的合力突然变为零或不足以提供做圆周运动所需
的向心力时，质点就做离心运动．
(4)离心现象分析：设质点质量为m，做圆周运动的半径 为r，角速度为ω，向心力为F，如图所示．
①当F＝
②当F＜
时，质点做匀速圆周运动；
时，质点做离心运动；
③当F＝0时，质点沿切线做直线运动．
mω2r
向
心
①作用效果是产生向心加速 ①Fn＝
，
度，只改变线速度的
不改变线速度的 ②方向指向
圆心 大小
，
＝
＝
，
，
力
。
。
②单位：N
问题：他们的相互关系如何呢？
二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动
1．匀速圆周运动
(1)定义：线速度的 (2)特点：线速度的大小 定不变的，向心加速度和向心力的 (3)性质：匀速圆周运动是速度大小 变速曲线运动，并且加速度大小 以加速度时刻在改变． 的圆周运动． ，角速度、周期和频率都是恒 也是恒定不变的． 而方向时刻改变的 ，方向指向 ，所
关键：是看提供的向心力和所需向心力的关系．
(5)两个特例
①同一转动圆盘(或物体)上各点的 相同 ②皮带连接的两轮不打滑时，轮子边缘上各点 的 大小相等．
问题：若RC=2RB=4RA , 则aA:aB:aC= .
2．非匀速圆周运动
(1)定义：线速度 (2)合力的作用 、 均不断变化的圆周运动
①合力沿速度方向的分量Ft产生切向加速度，
Ft＝mat，它只改变速度的 Fn＝man，它只改变速度的 ．
第三讲
圆周运动的规律及应用
一、描述圆周运动的物理量及其相互关系
第四章第3讲 圆周运动--2025版高考总复习物理
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第4章 抛体运动与圆周运动
2.如图所示，圆桌桌面中间嵌着一可绕中心轴O转动的圆盘，A是圆盘边 缘的一点，B是圆盘内的一点。分别把A、B的角速度记为ωA、ωB，线速 度vA、vB，向心加速度记为aA、aB，周期记为TA、TB，则( ) A．ωA＞ωB B．vA＞vB C．aA＜aB D．TA＜TB
＝ω2C及关系式 a＝ω2R，可得 aB＝a4C，即 B 点与 C 点的向心加速度大小 之比为 1∶4，选项 D 正确。
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第4章 抛体运动与圆周运动
02
考点突破 提升能力
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第4章 抛体运动与圆周运动
考点 1 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。
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第4章 抛体运动与圆周运动
[解析] 轻杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点的最小速度为 零，故 A 正确；根据 F 向＝mvl2知，速度增大，向心力增大，故 B 正确； 当 v＝ gl时，杆的作用力为零，当 v> gl时，杆的作用力表现为拉力， 速度增大，拉力增大，故 C 正确；当 v< gl时，杆的作用力表现为支持 力，速度减小，支持力增大，故 D 错误。
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第4章 抛体运动与圆周运动
3．(多选)如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C 三点到各自转轴的距 离分别为 RA、RB、RC，已知 RB＝RC＝R2A，若在传动过程中，皮带不打滑。 则( ) A．A 点与 C 点的角速度大小相等 B．A 点与 C 点的线速度大小相等 C．B 点与 C 点的角速度大小之比为 2∶1 D．B 点与 C 点的向心加速度大小之比为 1∶4
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第4章 抛体运动与圆周运动
解析：处理传动装置类问题时，对于同一根皮带连接的传动轮边缘的点， 线速度相等；同轴转动的点，角速度相等。对于本题，显然 vA＝vC，ωA ＝ωB，选项 B 正确；根据 vA＝vC 及关系式 v＝ωR，可得 ωARA＝ωCRC，
第4章 抛体运动与圆周运动
2.如图所示，圆桌桌面中间嵌着一可绕中心轴O转动的圆盘，A是圆盘边 缘的一点，B是圆盘内的一点。分别把A、B的角速度记为ωA、ωB，线速 度vA、vB，向心加速度记为aA、aB，周期记为TA、TB，则( ) A．ωA＞ωB B．vA＞vB C．aA＜aB D．TA＜TB
＝ω2C及关系式 a＝ω2R，可得 aB＝a4C，即 B 点与 C 点的向心加速度大小 之比为 1∶4，选项 D 正确。
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第4章 抛体运动与圆周运动
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第4章 抛体运动与圆周运动
考点 1 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。
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第4章 抛体运动与圆周运动
[解析] 轻杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点的最小速度为 零，故 A 正确；根据 F 向＝mvl2知，速度增大，向心力增大，故 B 正确； 当 v＝ gl时，杆的作用力为零，当 v> gl时，杆的作用力表现为拉力， 速度增大，拉力增大，故 C 正确；当 v< gl时，杆的作用力表现为支持 力，速度减小，支持力增大，故 D 错误。
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第4章 抛体运动与圆周运动
3．(多选)如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C 三点到各自转轴的距 离分别为 RA、RB、RC，已知 RB＝RC＝R2A，若在传动过程中，皮带不打滑。 则( ) A．A 点与 C 点的角速度大小相等 B．A 点与 C 点的线速度大小相等 C．B 点与 C 点的角速度大小之比为 2∶1 D．B 点与 C 点的向心加速度大小之比为 1∶4
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第4章 抛体运动与圆周运动
解析：处理传动装置类问题时，对于同一根皮带连接的传动轮边缘的点， 线速度相等；同轴转动的点，角速度相等。对于本题，显然 vA＝vC，ωA ＝ωB，选项 B 正确；根据 vA＝vC 及关系式 v＝ωR，可得 ωARA＝ωCRC，
高考物理一轮复习专题4.3 圆周运动的规律及其应用(精讲)(原卷版)
专题4.3圆周运动的规律及其应用1．了解线速度、角速度、周期、频率、转速等概念。
理解向心力及向心加速度。
2．能结合生活中的圆周运动实例熟练应用向心力和向心加速度处理问题。
3．能正确处理竖直平面内的圆周运动。
4．知道什么是离心现象，了解其应用及危害。
会分析相关现象的受力特点。
知识点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．描述圆周运动的物理量物理量意义、方向公式、单位线速度(v )①描述圆周运动的物体运动快慢的物理量②是矢量，方向和半径垂直，和圆周相切①v ＝Δs Δt ＝2πr T②单位：m/s 角速度(ω)①描述物体绕圆心转动快慢的物理量②中学不研究其方向①ω＝ΔθΔt ＝2πT②单位：rad/s 周期(T )和转速(n )或频率(f )①周期是物体沿圆周运动一周的时间②转速是物体单位时间转过的圈数，也叫频率①T ＝2πrv 单位：s②n 的单位：r/s 、r/min ，f 的单位：Hz向心加速度(a )①描述速度方向变化快慢的物理量②方向指向圆心①a ＝v 2r ＝rω2②单位：m/s 23．线速度、角速度、周期、向心加速度之间的关系(1)v ＝ωr ＝2πTr ＝2πrf .(2)a n ＝v 2r ＝rω2＝ωv ＝4π2T 2r ＝4π2f 2r .知识点二匀速圆周运动的向心力1．向心力的理解(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F ＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2T 2r ＝mωv ＝4π2mf 2r 。
(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。