2020版高考物理大一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第3讲圆周运动学案

《2020版高考物理大一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第3讲圆周运动学案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3讲　圆周运动[考试标准]知识内容考试要求说明圆周运动、向心加速度、向心力d1.不要求分析变速圆周运动的加速度问题．2.不要求掌握向心加速度公式的推导方法．3.不要求用“等效圆”处理一般曲线运动．4.变速圆周运动和曲线运动的切向分力和切向加速度不作定量计算要求．5.不要求求解提供向心力的各力不在同一直线上的圆周运动问题．6.不要求对离心运动进行定量计算．7.不要求分析与计算两个物体联结在一起(包括不接触)做圆周运动时的问题.生活中的圆周运动c一、圆周运动、向心加速度、向心力1．匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等．(2)性质：加速度大小不变，

2、方向总是指向圆心的变加速曲线运动．2．描述匀速圆周运动的物理量(1)线速度：描述物体圆周运动快慢的物理量．v＝＝.单位：m/s.(2)角速度：描述物体绕圆心转动快慢的物理量．ω＝＝.单位：rad/s.(3)周期和频率：描述物体绕圆心转动快慢的物理量．T＝.(4)转速：物体单位时间内所转过的圈数．符号为n，单位：r/s(或r/min)．(5)相互关系：v＝ωr＝r＝2πrf＝2πnr.3．向心加速度：描述速度方向变化快慢的物理量．an＝＝rω2＝ωv＝r＝4π2f2r.自测1　(2016·浙江10月选考·5)在G20峰会“最忆是杭州”的文艺演出中，芭蕾舞演员保持如图1所示姿势

3、原地旋转，此时手臂上A、B两点的角速度大小分别为ωA、ωB，线速度大小分别为vA、vB，则(　　)图1A．ωA<ωBB．ωA>ωBC．vAvB答案　D二、匀速圆周运动的向心力1．作用效果向心力产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小．2．大小F＝m＝mrω2＝mr＝mωv＝4π2mf2r.3．方向始终沿半径方向指向圆心，时刻在改变，即向心力是一个变力．4．来源向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供．自测2　(多选)下列关于做匀速圆周运动的物体所受向心力的说法正确的是(　　)A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不

4、变，故向心力是一个恒力B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小C．向心力由物体所受的合外力充当D．向心力和向心加速度的方向都是不变的答案　BC三、生活中的圆周运动1．火车转弯特点：重力与支持力的合力提供向心力．(火车应按设计速度转弯，否则将挤压内轨或外轨)2．竖直面内的圆周运动(1)汽车过弧形桥特点：重力和桥面支持力的合力提供向心力．(2)水流星、绳模型、内轨道最高点：当v≥时，能在竖直平面内做圆周运动；当v<时，不能到达最高点．3．离心运动定义做匀速圆周运动的物体，在所受的合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就会做逐渐远离圆

5、心的运动，即离心运动．4．受力特点当F合＝mω2r时，物体做匀速圆周运动；当F合＝0时，物体沿切线方向飞出；当F合

6、，a与r成正比．3．常见的传动方式及特点(1)皮带传动：如图2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.图2(2)摩擦传动和齿轮传动：如图3甲、乙所示，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.图3(3)同轴转动：如图4甲、乙所示，绕同一转轴转动的物体，角速度相同，ωA＝ωB，由v＝ωr知v与r成正比．图4例1　(多选)在如图5所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为2∶3∶6，当齿轮转动的时候，下列关于小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点说法正确的是(　　)图5A．A点和B点的线速度大小之比为1∶1B．A点和B

7、点的角速度之比为1∶1C．A点和B点的角速度之比为3∶1D．以上三个选项只有一个是正确的答案　AC解析　题图中三个齿轮边缘线速度相等，则A点和B点的线速度大小之比为1∶1，由v＝ωr可得，线速度一定时，角速度与半径成反比，则A点和B点角速度之比为3∶1，故选项A、C正确，选项B、D错误．变式1　东白山是东阳的第一高峰，因为景色秀美已成了远近闻名的旅游区，在景区内的小公园里有一组跷跷板，某日郭老师和他六岁的儿子一起玩跷跷板，因为体重悬殊过大，郭老师只能坐在靠近中间支架处，儿子坐在对侧的边缘上．请问在跷跷板上下运动的过