新课标2018年高考物理总复习配套讲义：第23课时圆周运动

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1、第23课时圆周运动(双基落实课)［命题者说］本课时主要包括圆周运动的规律、向心力的分析和计算、几种常见的传动装置等。高考常对本课时知识点单独命题，有时也会和功能关系、电场、磁场等知识综合命题。复习本课时，应侧重对向心力、向心加速度等概念的理解和应用。一、圆周运动中的运动学分析1•描述圆周运动的物理量定义和意义公式和单位线速度(1)描述物体沿圆周运动快慢的物理量(。)(2)是矢量，方向和半径垂直，和圆周相切As2nrT⑵单位：m/s角速度(1)描述物体绕圆心转动快慢的物理量(血)(2)矢量，中学不研究其方向In⑴少一人厂T(2)单位：rad

2、/s周期和转速(1)周期是物体沿圆周运动一圈的时间(7)(2)转速是物体在单位时间内转过的圈数S),也叫频率(/)⑴T-27,单位：s(2#=*,单位：Hz(3)/i的单位：r/s>r/min向心加速度(1)描述速度左问变化快慢的物理量(心)(2)矢量，方向指向圆心V22(1)"n—r-0)r(2)单位:m/s2相互关系2nr丁~2nrfv224n2r?&(2)an—r—(or—^r—4nfr—cov2.匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的如处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。(2)性质：向心加速度大小不变,方向总是指向圆心

3、的变加速曲线运动。3.非匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，但线速度大小发生变化。(2)合力的作用：①合力沿速度方向的分量佗产生切向加速度，Ft=matt它只改变速度的大小;②合力沿半径方向的分量几产生向心加速度，Fn=mani它只改变速度的方宜。［小题练通］1.判断正误（1）匀速圆周运动是匀变速曲线运动。（X）（2）做匀速圆周运动的物体所受合力是保持不变的。（X）（3）做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比。（X）（4）做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比。（V）2.（多选）质点做匀速圆周运动，贝!）（）A・在任何相等的时间里，

4、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详细分析：选BC由匀速圆周运动的定义知B、C正确；位移和平均速度是矢量，其方向不同，故A、D错误。3・下列关于质点做匀速圆周运动的说法中正确的是（）A・由。=厂知，“与/•成反比B.由a=cor知，a与尸成正比C.由（0=^知，（〃与r成反比D.由co=2nn知，co与转速n成正比“r2详细分析：选D由“=7■知，只有在o—定时，"才与a•成反比，如果c不一定，则a与尸不成反比

5、；同理，只有当少一定时，"才与r成正比；v一定时，少与/成反比；因2兀是定值，故与刃成正比。4.（多选）一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/§,转动周期为2s,贝！j（）A・角速度为0.5rad/sB.转速为0.5r/sC.轨迹半径为£mD.加速度大小为4nm/s27Ta详细分析：选BCD角速度为rad/s,A错误；转速为〃=労=0・5i7§,B正V4确；半径r=~=—m,C正确；向心加速度大小为an=~=4nm/s2,D正确。"^题后悟道判断匀速圆周运动中似0、4、/、“、卩之间是否为正比或反比关系时，首先要明确不变量，再结合关系式进

6、行判断，可以说是控制变量法的应用。二、几种常见的传动装置1•传动装置的分类主要有四种：⑴同轴传动（图甲）；（2）皮带传动（图乙）；（3）齿轮传动（图丙）；（4）摩擦传动（图丁）。甲2.传动装置的特点（1）同轴传动：固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同。（2）皮带传动、齿轮传动和摩擦传动：皮带（或齿轮）传动和不打滑的摩擦传动的两轮边缘上各点线速度大小相等。［小题练通］1・如图是自行车传动装置的示意图，其中I是半径为门的大齿轮，II是半径为耳的小齿轮，皿是半径为「3的后轮，假设脚踏板的转速为nr/s,则自行车前进的速度为（）C.riB.D.2

7、兀/"1尸3丫2详细分析：选D因为要计算自行车前进的速度，即车轮川边缘上的线速度的大小,根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，根据V=r（D可知：『1少1=「2少2,已知Mi=co=2nn9则轮II的角速度伽=#（〃，因为轮II和轮川共轴，所以转动的角速度相等,即a）3=g根据v=rco可知2•如图所示，〃和C是一组塔轮，即〃和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为Rb:Rc=3:2,A轮的半径大小与<7轮相同，它与〃轮紧靠在一起，当力轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。“、b.c分别为三

8、轮边缘的三个点，则a、b、c三点在转动过程中的（）A.线速度大小之比为3：2：2B.角速度之比为3：3:2C.转速之比为2：3:2D.向心加速度大小之比为9：6：4