备战高考物理一轮复习揭秘讲义揭秘9圆周运动

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1、《恒谦教育教学资源库》教师备课、备考伴侣专注中国基础教育资源建设备战2012届高考物理一轮复习揭秘系列讲义：揭秘9圆周运动（人教版）高频考点：水平面内的圆周运动、竖直面内的圆周运动动态发布：2009广东物理第17题、2008·广东物理第17题（2）、2011安徽理综卷第17题、2011北京理综卷第22题、2010重庆理综第24题命题规律：圆周运动包括匀速圆周运动和竖直面内的变速圆周运动。匀速圆周运动的特点是物体所受合外力大小不变，方向总是指向圆心。解答匀速圆周运动问题的方法是：选择做匀速圆周运动的物体作为

2、研究对象，分析物体受力情况，其合外力提供向心力；运用F合=mv2/R或F合=mω2R或F合=mR列方程求解。圆周运动是高中物理重要的知识点，是高考考查的重点，高考命题常以新情境来考查，而且经常与其他知识综合出题，难度中等。命题分析考查方式一水平面内的匀速圆周运动【命题分析】水平面内的匀速圆周运动合外力指向运动轨迹的圆心，合外力提供向心力，高考对水平面内的匀速圆周运动的考查难度一般不大。例1（2009广东物理第17题）如图1所示，www.ks5u.com一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动，筒内壁粗糙，

3、筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半。内壁上有一质量为m的小物块。求当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度。【解析】①当筒不转动时，物块静止在筒壁A点时受到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡，由平衡条件得www.ks5u.com摩擦力的大小支持力的大小②当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块在筒壁A点时受到的重力和支持力作用，它们的合力提供向心力，设筒转动的角速度为有适用于新课

4、程各种版本教材的教学全国统一客服电话：400-715-6688第4页《恒谦教育教学资源库》教师备课、备考伴侣专注中国基础教育资源建设由几何关系得联立以上各式解得【点评】此题考查小球在圆锥筒内壁的平衡和水平面内的匀速圆周运动。例2.(2008·广东物理第17题（2）)有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ，不计钢绳的重力，求转盘转动的

5、角速度ω与夹角θ的关系．【解析】：设转盘转动角速度时，夹角θ夹角θ座椅到中心轴的距离：①对座椅分析有：②联立两式得【点评】此题以游乐项目“飞椅”切入命题，考查在水平面内的匀速圆周运动。考查方式二竖直面内的匀速圆周运动【命题分析】只有重力做功的竖直面内的变速圆周运动机械能守恒。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。高考对竖直面内的匀速圆周运动的考查难度中等。例3（2011安徽理综卷第17题）一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都

6、可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度υ0抛出，如图（b）所示。则在其轨迹最高点P处的曲率半径是A.B.适用于新课程各种版本教材的教学全国统一客服电话：400-715-6688第4页《恒谦教育教学资源库》教师备课、备考伴侣专注中国基础教育资源建设C.D.【解析】：斜抛出去的物体到达最高

7、点的速度沿水平方向，大小为υ0cosα，加速度为a=g，由向心加速度公式，a=v2/ρ，解得轨迹最高点P处的曲率半径是ρ=，选项C正确。【答案】：C【点评】此题考查曲线运动、向心加速度等知识点。例4（2011北京理综卷第22题）如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）。（1）在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为，小球保持静止，画出此时小球的受力图，并求力F的大小。（2）由图示位置无初速度释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气

8、阻力。【解析】：受力图见右。根据平衡条件，应满足Tcosα=mg，Tsinα=F拉力大小F=mgtanα。（2）运动中只有重力做功，系统机械能守恒，mgl(1-cosα)=mv2。则通过最低点时，小球的速度大小v=根据牛顿第二定律，T’-mg=m，适用于新课程各种版本教材的教学全国统一客服电话：400-715-6688第4页《恒谦教育教学资源库》教师备课、备考伴侣专注中国基础教育资源建设解得轻绳对小球的拉力T’=mg+m=mg