2016届高三物理一轮复习 圆周运动的规律及应用

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1、【想一想】甲、乙两物体都做匀速圆周运动，且r甲>r乙，试比较以下几种情况下甲、乙两物体的向心加速度大小．①线速度相等②角速度相等③周期相等第3单元　圆周运动的规律及应用基础探究描述圆周运动的物理量【填一填】【想一想】在圆周运动中，向心力一定指向圆心吗？合力一定指向圆心吗？提示：无论匀速圆周运动，还是非匀速圆周运动，向心力一定指向圆心，匀速圆周运动的合力提供向心力，一定指向圆心，非匀速圆周运动的合力不一定指向圆心．【填一填】1．匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动．(2)性质：向心加速度大小，方向总是指向的变加速曲线运动．匀速圆周运动和非匀速圆

2、周运动大小不变圆心(3)质点做匀速圆周运动的条件：合力不变，方向始终与速度方向且指向2．非匀速圆周运动(1)定义：线速度大小、方向均的圆周运动．(2)合力的作用：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．②合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度，Fn＝man，它只改变速度的．大小垂直圆心发生变化大小方向【想一想】如图所示，游乐场的旋转飞椅非常刺激有趣，当转速逐渐增大时，飞椅会飘得越来越高，请思考其中的道理．离心运动【填一填】1．离心运动(1)定义：做的物体，在所受合力突然消失或不足以提供圆周运动所需的情况下，所做的逐渐远离圆心的运动．(2)本质：做圆周运动的物体，

3、由于本身的，总有沿着圆周飞出去的倾向．(3)受力特点：①当F＝mω2r时，物体做运动；②当F＝0时，物体沿方向飞出；③当Fmω2r，物体将逐渐圆心，做近心运动．靠近基础自测1．关于匀速圆周运动的说法，正确的是()①匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度②做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度③做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动④匀速圆周运动加速度的方向时刻都

4、在改变，所以匀速圆周运动一定是变加速曲线运动A．①②B．③④C．②④D．①③解析：速度和加速度都是矢量，做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻在改变，速度时刻发生变化，必然具有加速度．加速度大小虽然不变，但方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动．答案：C2．如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服()A．受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用B．所需的向心力由重力提供C．所需的向心力由弹力提供D．转速越快，弹力越大，摩擦力也越大解析：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

5、静摩擦力平衡，故弹力提供向心力，即FN＝mω2r，转速越大，FN越大．C对，B、D错．答案：C3．如图所示，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()①半径R越大，小球通过轨道最高点时的速度越大②半径R越大，小球通过轨道最高点时的速度越小③半径R越大，小球通过轨道最低点时的角速度越大④半径R越大，小球通过轨道最低点时的角速度越小A．①③B．①④C．②③D．②④答案：B4．在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，以角速度ω做匀速圆周运动，下列说法中正确的是()

6、A．l、ω不变，m越小线越易被拉断B．m、ω不变，l越小线越易被拉断C．m、l不变，ω越大线越易被拉断D．m不变，l减半且角速度ω加倍时，线的拉力不变解析：由向心力表达式F线＝F向＝mω2l可知，线上拉力F线越大，线越易断，故选项A、B错误，C正确；若m不变，l减半，角速度ω加倍时，线的拉力加倍，故D错误．答案：C圆周运动的运动学问题分析【典例1】(2014年芜湖模拟)如图所示，一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径r0＝1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边沿接触．当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而为发电机提供动力．自行车车轮的半径R1＝35cm，小齿轮的半径R2＝4.0cm

7、，大齿轮的半径R3＝10.0cm.求大齿轮的转速n1和摩擦小轮的转速n2之比．(假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)[思路点拨]求解此题应注意以下两点：(1)凡是直接用皮带传动(包括链条传动、摩擦传动)的两个轮子，两轮边沿上各点的线速度大小相等；(2)凡是同一个轮轴上(各个轮都绕同一根轴同步转动)的各点角速度相等．[自主解答]大小齿轮间、摩擦小轮和车轮之间和皮带传动原理相同，两轮边缘各点的线速