2024年高考物理二轮复习提升核心素养 圆周运动（原卷版）.docx

《2024年高考物理二轮复习提升核心素养 圆周运动（原卷版）.docx》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。

4.3圆周运动一、圆周运动的运动学问题1．描述圆周运动的物理量定义、意义公式、单位线速度(v)①描述圆周运动的物体运动——的物理量②是矢量，方向和半径，和圆周①v＝(定义式)＝(与周期的关系)②单位：m/s角速度(ω)①描述物体绕转动快慢的物理量②是矢量，但不研究其方向①ω＝(定义式)＝(与周期的关系)②单位：rad/s③ω与v的关系：v＝ωr周期(T)转速(n)频率(f)①周期是做匀速圆周运动的物体沿圆周运动一周所用的时间，周期的倒数为频率②转速是单位时间内物体转过的①T＝＝(与频率的关系)②T的单位：sn的单位：r/s、r/minf的单位：Hz向心加速度(an)①描述线速度变化快慢的物理量②方向指向圆心①an＝＝ω2r＝r＝ωv②单位：m/s22．匀速圆周运动(1)定义：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处，所做的运动就是匀速圆周运动．(2)特点：加速度大小，方向始终指向，是变加速运动．(3)条件：合外力大小、方向始终与方向垂直且指向圆心．3．对公式v＝ωr的理解当ω一定时，v与r成正比．当v一定时，ω与r成反比．学科网（北京）股份有限公司 4．对an＝＝ω2r的理解在v一定时，an与r成反比；在ω一定时，an与r成正比．圆周运动的动力学问题二、圆周运动的动力学问题1．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，不改变速度的．(2)大小Fn＝m＝＝mr＝mωv.(3)方向始终沿半径方向指向，时刻在改变，即向心力是一个变力．2．离心运动和近心运动(1)离心运动：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，就做逐渐的运动．(2)受力特点(如图)①当F＝0时，物体沿方向飞出，做匀速直线运动．②当0mrω2时，物体逐渐，做运动．(3)本质：离心运动的本质并不是受到离心力的作用，而是提供的力做匀速圆周运动需要的向心力．3．匀速圆周运动与变速圆周运动合力、向心力的特点(1)匀速圆周运动的合力：提供向心力．(2)变速圆周运动的合力(如图)①与圆周相切的分力Ft产生切向加速度at，改变线速度的大小，当at与v同向时，速度增大，做加速圆周运动，反向时做减速圆周运动．②指向圆心的分力Fn提供向心力，产生向心加速度an，改变线速度的．学科网（北京）股份有限公司 常见的传动方式及特点(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)摩擦传动和齿轮传动：如图甲、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.(3)同轴转动：如图所示，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．例题1.如图所示，圆桌桌面中间嵌着一可绕中心轴O转动的圆盘，A是圆盘边缘的一点，B是圆盘内的一点。分别把A、B的角速度记为ωA、ωB，线速度记为vA、vB，向心加速度记为aA、aB，周期记为TA、TB，则(　　)A．ωA>ωB　　　　　　　B．vA>vBC．aA时，b绳中存在张力D．当b绳突然被剪断，则a绳的张力一定发生变化7.(多选)如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，则有(　　)A．小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为6mgB．小铁球在运动过程中轻绳的拉力最小为mgC．若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为D．若小铁球运动到最低点时轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为2L8.(多选)如图所示，这是赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R＝90m的大圆弧和r＝40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O′距离L＝100m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍。假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大，重力加速度g取10m/s2，π＝3.14)，则赛车(　　)学科网（北京）股份有限公司 A．在绕过小圆弧弯道后加速B．在大圆弧弯道上的速率为45m/sC．在直道上的加速度大小为5.63m/s2D．通过小圆弧弯道的时间为5.58s9.如图所示，一根细线下端拴一个金属小球Q，细线穿过小孔(小孔光滑)另一端连接在金属块P上，P始终静止在水平桌面上，若不计空气阻力，小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)．实际上，小球在运动过程中不可避免地受到空气阻力作用．因阻力作用，小球Q的运动轨道发生缓慢的变化(可视为一系列半径不同的圆周运动)．下列判断正确的是(　　)A．小球Q的位置越来越高B．细线的拉力变小C．小球Q运动的角速度变大D．P受到桌面的静摩擦力变大10.(多选)天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转．一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球A、B(m1≠m2)．设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则(　　)A．两球运动的周期相等B．两球的向心加速度大小相等C．球A、B到P的距离之比等于m2∶m1D．球A、B到P的距离之比等于m1∶m2学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司