2020高考物理一轮复习第四章第3讲圆周运动及其应用学案含解析

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1、圆周运动及其应用主干梳理对点激活知识点　　匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度　Ⅰ匀速圆周运动的向心力　Ⅱ1.匀速圆周运动(1)定义：线速度大小不变的圆周运动。(2)性质：加速度大小不变，方向总是指向圆心的变加速曲线运动。(3)条件：有初速度，受到一个大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心的合外力。2．描述圆周运动的物理量描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力等，具体如下：知识点　　匀速圆周运动与非匀速圆周运动　Ⅰ知识点　　离心现象　Ⅰ1．离心运动(1)定义

2、：做圆周运动的物体，在所受合外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：Fn为提供的向心力。①当Fn＝mω2r时，物体做匀速圆周运动。②当Fnmω2r时，物体将逐渐靠近圆心，做近心运动。　　　　　　　　　　　　　　　　　　一思维辨析1．做圆周运动的物体，一定受到向心力的作用，所

3、以分析受力时，必须指出受到的向心力。(　　)2．匀速圆周运动是匀变速曲线运动，非匀速圆周运动是变加速曲线运动。(　　)3．匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比。(　　)4．在光滑的水平路面上汽车不可以转弯。(　　)5．摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动，这是摩托车受沿转弯半径向外的离心力作用的缘故。(　　)6．火车转弯速率小于规定的数值时，内轨受到的压力会增大。(　　)答案　1.×　2.×　3.×　4.√　5.×　6.√二对点激活1.(人教版必修2·P25·T3改编)如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对

4、静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A受力情况是(　　)A．重力、支持力B．重力、向心力C．重力、支持力、指向圆心的摩擦力D．重力、支持力、向心力、摩擦力答案　C解析　A受三个力作用，重力和支持力平衡，指向圆心的摩擦力充当向心力，故C正确。2．(人教版必修2·P22·T1)(多选)甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，下列哪种情况下甲的向心加速度比较大(　　)A．它们的线速度相等，乙的半径小B．它们的周期相等，甲的半径大C．它们的角速度相等，乙的线速度小D．它们的线速度相等，在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度

5、比乙的大答案　BCD解析　由a＝知当v相同的情况下，r甲>r乙时，a甲r乙时，a甲>a乙，故B正确；由a＝ωv知当ω相同情况下，v甲>v乙时，a甲>a乙，故C正确；由a＝ωv知当v相同情况下，ω甲>ω乙时，a甲>a乙，故D正确。3．(人教版必修2·P26·T5)一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。如图A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是(　　)答案　C解析　汽车沿曲线转弯，所以受到垂直速度方向指向轨

6、迹凹侧的向心力Fn，汽车的速度逐渐减小，所以还受到与速度方向相反沿轨迹切线方向的切向力Ft，这两个力的合力方向如图C所示。4．下列关于离心现象的说法正确的是(　　)A．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做背离圆心的圆周运动C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将沿切线做直线运动D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做曲线运动答案　C解析　物体只要受到力，必有施力物体，但“离心力”是没有施力物

7、体的，故所谓的离心力是不存在的，只要向心力不足，物体就做离心运动，故A错误；做匀速圆周运动的物体，当所受的一切力突然消失后，物体将沿切线做匀速直线运动，故B、D错误，C正确。考点细研悟法培优考点1　圆周运动的运动学分析1．圆周运动各物理量间的关系2．对公式v＝ωr的理解当r一定时，v与ω成正比；当ω一定时，v与r成正比；当v一定时，ω与r成反比。3．对a＝＝ω2r的理解当v一定时，a与r成反比；当ω一定时，a与r成正比。4．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

8、，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB。(2)摩擦(齿轮)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)同轴转动：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。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