2019-2020年高考物理大一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第12讲圆周运动的规律及应用学案

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1、2019-2020年高考物理大一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第12讲圆周运动的规律及应用学案考纲要求考情分析命题趋势1.圆周运动中的运动学分析Ⅱ2．圆周运动中的动力学分析Ⅱxx·全国卷Ⅱ，16高考对本专题直接考查题型多是选择题，对带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的计算题的考查，也渗透在本专题中．确定向心力和半径是求解圆周类问题的关键，对此方法要能熟练应用1．描述圆周运动的物理量定义、意义公式、单位线速度(1)描述做圆周运动的物体运动__快慢__的物理量(v)(2)是矢量，方向和半径垂直，和圆周__相切__(1)v＝＝(2

2、)单位：__m/s__角速度(1)描述物体绕圆心__转动快慢__的物理量(ω)(2)中学不研究其方向(1)ω＝＝(2)单位：__rad/s__周期和转速(1)周期是物体沿圆周运动__一圈__的时间(T)(2)转速是物体在单位时间内转过的__圈数__(n)，也叫频率(f)(1)T＝；单位：__s__(2)n的单位r/s、r/min(3)f的单位：__Hz__，f＝向心加速度(1)描述速度__方向__变化快慢的物理量(an)(2)方向指向__圆心__(1)an＝＝ω2r(2)单位：m/s2向心力(1)作用效果是产生向心加速度，只

3、改变线速度的__方向__，不改变线速度的大小(2)方向指向__圆心__(1)Fn＝mω2r＝m＝mr(2)单位：N相互关系(1)v＝rω＝＝2πrf(2)an＝＝rω2＝ωv＝＝4π2f2r(3)Fn＝m＝mrω2＝m＝mωv＝m·4π2f2r2.匀速圆周运动的向心力(1)作用效果：产生向心加速度，只改变线速度的__方向__，不改变线速度的__大小__.(2)大小：Fn＝__m__＝mrω2＝__m__＝mωv＝m·4π2f2r.(3)方向：始终沿半径指向__圆心__.(4)来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的__

4、合力__提供，还可以由一个力的__分力__提供．3．离心运动(1)定义：做__圆周__运动的物体，在所受合力突然消失或不足以提供圆周运动所需__向心力__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，由于本身的__惯性__，总有沿着圆周__切线方向__飞出去的倾向．(3)受力特点①当F＝mω2r时，物体做__匀速圆周__运动；②当F＝0时，物体沿__切线__方向飞出；③当Fmω2r时，物体将逐

5、渐__靠近__圆心，做近心运动．1．判断正误(1)匀速圆周运动是匀加速曲线运动．(　×　)(2)做匀速圆周运动的物体所受合力是保持不变的．(　×　)(3)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比．(　×　)(4)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比．(　√　)(5)随圆盘一起匀速转动的物块受重力、支持力和向心力的作用．(　×　)(6)匀速圆周运动物体的向心力是产生向心加速度的原因．(　√　)(7)做圆周运动的物体所受合力突然消失，物体将沿圆周切线方向做匀速直线运动．(　√　)一　圆周运动中的运动学分析1．圆周运动各物理量

6、间的关系2．常见的三种传动方式及特点(1)皮带传动：如图甲、乙所示，皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB．(2)摩擦传动：如图丙所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB．(3)同轴传动：如图丁所示，两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮转动的角速度大小相等，即ωA＝ωB．解答传动装置类问题的方法(1)确定所研究问题属于哪类传动方式，抓住传动装置的特点．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

7、擦传动的两轮边缘上各点线速度大小相等．(2)结合公式v＝ωr，v一定时ω与r成反比，ω一定时v与r成正比，判定各点v、ω的比例关系，若判定向心加速度a的比例，巧用a＝ωv这一规律．[例1]如图所示的皮带传动装置中，右边两轮连在一起同轴转动．图中三轮半径的关系为r1＝2r2，r3＝1.5r1，A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑，则A、B、C三点的线速度之比为__1∶1∶3__；角速度之比为__1∶2∶2__；周期之比为__2∶1∶1__.解析　因为A、B两轮由不打滑的皮带相连，所以相等时间内A、B两点转过的弧长相等，

8、即vA＝vB，则v＝ωr知＝＝，又B、C是同轴转动，相等时间内转过的角度相等，即ωB＝ωC，由v＝ωr知＝＝＝，所以vA∶vB∶vC＝1∶1∶3，ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶2，再由T＝，可得TA∶TB∶TC＝1∶∶＝2∶1∶1.[思维导引](1)A、B两点位于两轮边缘靠皮带传动，那么vA与