全国通用)2014届高三物理复习能力提升 第4章 第3课时 圆周运动

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1、第3课时　圆周运动考纲解读1.掌握描述圆周运动的物理量及其之间的关系.2.理解向心力公式并能应用；了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　CD解析　匀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．[线速度和角速度的关系]甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的

2、圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2，则(　　)A．ω1>ω2，v1>v2B．ω1<ω2，v1

3、大，摩擦力也越大答案　C解析　衣服只受重力、弹力和静摩擦力三个力作用，A错；衣服做圆周运动的向心力为它所受到的合力，由于重力与静摩擦力平衡，故弹力提供向心力，即FN＝mrω2，转速越大，FN越大．C对，B、D错．19考点梳理一、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．v＝＝.2．角速度：描述物体绕圆心转动快慢的物理量．ω＝＝.3．周期和频率：描述物体绕圆心转动快慢的物理量．T＝，T＝.4．向心加速度：描述速度方向变化快慢的物理量．a＝rω2＝＝ωv＝r.5．向心力：作用效果产生向心加速度，F＝ma.6．相互关系：(1)v＝ωr＝r＝2πrf.(2)a＝＝rω2＝ωv＝r＝

4、4π2f2r.(3)F＝ma＝m＝mω2r＝mr＝mr4π2f2.二、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①合力沿速度方向的分量产生切向加速度，它只改变速度的方向．②合力沿半径方向的分量产生向心加速度，它只改变速度的大小．194．[轻杆模型问题]如图2所示，长为r的细杆一端固定一个质量为m的小球，使之绕另一端O在竖直面内做

5、圆周运动，小球运动到最高点时的速度v＝，在这点时(　　)A．小球对杆的拉力是图2B．小球对杆的压力是C．小球对杆的拉力是mgD．小球对杆的压力是mg答案　B解析　设在最高点，小球受杆的支持力FN，方向向上，则由牛顿第二定律得：mg－FN＝m，得出FN＝mg，故杆对小球的支持力为mg，由牛顿第三定律知，小球对杆的压力为mg，B正确．5．[轻绳模型问题]如图3所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直固定放置，小球m在圆形轨道内侧做圆周运动，对于半径R不同的圆形轨道，小球m通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力．下列说法中正确的是(　　)A．半径R越大，小球通过轨道最高点时的速度越大图3B．半径R越大

6、，小球通过轨道最高点时的速度越小C．半径R越大，小球通过轨道最低点时的角速度越大D．半径R越大，小球通过轨道最低点时的角速度越小答案　AD解析　小球通过最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点mg＝，即v0＝，选项A正确而B错误；由动能定理得，小球在最低点的速度为v＝，则最低点时的角速度ω＝＝，选项D正确而C错误．方法提炼1．轻绳模型：在最高点的临界状态为只受重力，即mg＝m，则v＝，v<时，物体不能到达最高点．2．轻杆模型：由于杆和管能对小球产生向上的支持力，所以小球能在竖直平面内做圆周运动的条件是：在最高点的速度v≥0.19考点一　圆周运动中的运动学分析1．对公式v＝ωr的理解当r

7、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a＝＝ω2r＝ωv的理解在v一定时，a与r成反比；在ω一定时，a与r成正比．特别提醒　在讨论v、ω、r之间的关系时，应运用控制变量法．例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ω稳定旋转时，下列表述正确的是(　　)A．a、b和c三点的线速度大小相等B．b、c两点的线