考点10 圆周运动-备战2019年浙江新高考物理考点一遍过

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1、专题知识内容考试要求必考加试曲线运动圆周运动、向心加速度、向心力dd生活中的圆周运动c一、描述圆周运动的物理量1．定义线速度v=，角速度ω=，转动半径r==（s为路程，θ为转过角度）周期T=，转速n=，向心加速度a=2．联系（1）v=rω=2πnr，ω==2πn（2）在圆周运动中，Δt→0（Δθ→0）时，有=，即=由a=和v=，可得a===rω2==vω二、传动装置1．同轴传动：各部分角速度大小相等。2．同缘传动（齿轮、摩擦轮、皮带、链条）：接触部分线速度大小相等。三、圆周运动中的动力学分析1．向心加速度：描述速度方向变化快慢的物理量。公式：。2．向心力：作用效果产生向心加速度

2、，Fn＝man。3．向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力。4．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。解决圆周运动问题的主要步骤（1）审清题意，确定研究对象；（2）分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；（3）分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；（4）根据牛顿运动定律及向心力公式列方程。四、竖直平面内圆周运动的绳模

3、型与杆模型问题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（管道）约束模型”。2．绳、杆模型涉及的临界问题绳模型杆模型常见类型均是没有支撑的小球均是有支撑的小球过最高点的临界条件由得：由小球恰能做圆周运动得v临=0讨论分析（1）过最高点时，，绳、轨道对球产生弹力（2）不能过最高点时，，在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道（1）当v=0时，FN=mg，FN为支持力，沿半径背离圆心（2）当时，，FN背向圆心，随v的增大而减

4、小（3）当时，FN=0（4）当时，，FN指向圆心并随v的增大而增大3．竖直面内圆周运动的求解思路（1）定模型：首先判断是轻绳模型还是轻杆模型，两种模型过最高点的临界条件不同。（2）确定临界点：，对轻绳模型来说是能否通过最高点的临界点，而对轻杆模型来说是FN表现为支持力还是拉力的临界点。学科&网（3）研究状态：通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况。（4）受力分析：对物体在最高点或最低点时进行受力分析，根据牛顿第二定律列出方程，F合=F向。（5）过程分析：应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程。五、离心运动、近心运动1．离心运动当物体受到

5、的合力不足以提供其做圆周运动的向心力时，向心力产生的向心加速度不足以改变物体的速度方向而保持圆周运动，由于惯性，物体有沿切线方向运动的趋势，做远离圆心的运动，即离心运动。发生离心运动时常伴随有：线速度增大（洗衣机脱水）、转动半径减小（汽车急转弯时冲出轨道）、角速度或转速增大（砂轮、飞轮破裂）、受力变化（汽车在冰面行驶打滑）。2．近心运动当物体受到的合力超过其做圆周运动需要的向心力时，向心力产生的向心加速度对物体速度方向的改变较快，物体会做靠近圆心的运动，即近心运动。由于生产、生活中常追求高速、低损耗，发生的离心运动现象往往比较典型，而近心运动的应用范例较少，最常见的近心运动的应

6、用实例是航天器的减速变轨。3．离心运动的临界条件（1）静摩擦力达到最大（径向）静摩擦力，即滑动摩擦力大小。（2）弹力等于零：绳、杆等的张力等于零。（3）弹力等于零：接触面间的压力、支持力等于零。根据临界条件不同，对某情境，常常有多个临界状态。考向一同轴传动（2018·浙江省杭州高考命题预测卷）游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量相等的8位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，某时刻甲正好在最高点，乙处于最低点。则此时甲与乙A．线速度相同B．加速度相同C．所受合外力大小相等D．“摩天轮”对他们作用力大小相等【参考答案】C1．（2018·浙江省杭州市高二（下）期末）

7、如图所示，是杭州G20演出过程中的一个场景﹣由全息技术产生的一把巨大的扇子正徐徐打开，则下列关于扇面上A、B两点（这两点跟着扇面打开而转动，始终处于同一个圆的同一条半径上）说法正确的是A．A、B两点在相同时间内的位移相同B．A、B两点在相同时间内的路程相同C．A点的角速度比B点大D．A点的向心加速度比B点大【答案】D【解析】根据扇子的运动过程，A点的位移大于B点位移，故A错误；扇子打开的过程中，做圆周运动，A、B两点的角速度相等，根据v=ωr，A点的半径大于B点，A点的线速度大于B点，所以A