2023年高三物理一轮复习教学案24匀速圆周运动doc高中物理.docx

2023高三物理一轮复习教学案（24）--匀速圆周运动 【学习目标】 （1）理解并记住描述圆周运动的物理量。 （2）学会解匀速圆周运动的运动学问题。 （3）掌握解圆周运动动力学问题的一般方法。 【自主学习】 一、匀速圆周运动的特点： 1、轨迹： 2、速度： 二、描述圆周运动的物理量： 1、线速度 （1）物理意义：描述质点 (2)方向: (3)大小: 2、角速度 (1)物理意义:描述质点 (2)大小： （3）单位： 3、周期和频率 （1）定义：做圆周运动的物体 叫周期。 做圆周运动的物体 叫频率。 （2）周期与频率的关系： （3）频率与转速的关系： 4、向心加速度 （1）物理意义：描述 （2）大小： （3）方向： （4）作用： 5、向心力 （1）作用： （2）来源： （3）大小： （4）方向： ★特别思考 （1）向心力、向心加速度公式对变速圆周运动使用吗？ （2）向心力对物体做功吗？ 三、圆周运动及向心力来源： 1、匀速圆周运动： （1）性质： （2）加速度： （3）向心力： （4）质点做匀速圆周运动的条件： （a） (b) 2、非匀速圆周运动： （1）性质： （2）加速度： （3）向心力： 3、向心力来源： 四、离心运动： 1、定义： 2、本质： 3、特别注意： （1）离心运动并非沿半径方向飞出的运动，而是运动半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动。 （2）离心运动并不是受到什么离心力作用的结果，根本就没什么离心力，因为没什么物体提供这种力。 图—1 A B b c a d 【典型例题】 一、匀速圆周运动的运动学问题： 例1、如图—1所示,传动轮A、B、C的半径之比为2：1：2，A、B两轮用皮带传动，皮带不打滑，B、C两轮同轴，a、b、c三点分别处于A、B、C三轮的边缘，d点在A轮半径的中点。试求：a、b、c、d四点的角速度之比，即ωa:ωb:ωc:ωd= 线速度之比,即va:vb:vc:vc= ;向心加速度之比,即:aa:ab:ac:ad= . （小结）此题考察得什么： vB vA 图—2 例2、如图—2，A、B两质点绕同一圆心沿顺时针方向做匀速圆周运动，A、B的周期分别为T1、T2，且T1<T2，在某一时刻两质点相距最近时开始计时，问何时两质点再次相距最近？ （小结）解该题需要注意什么： 二、圆周运动的动力学问题： 例3、如图5—6—5所示，线段OA＝2AB，A、B两球质量相等．当它们绕()点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时，两线段的拉力TAB与TOA之比为多少 提示：通过此题总结解题步骤： （1）明确 ，确定它在那个平面内作圆周运动。 （2）对研究对象进行 ，确定是那些力提供了 。 （3）建立以 为正方向的坐标，根据向心力公式列方程。 （4）解方程，对结果进行必要的讨论。 300 例4、如图，长为L的细绳一端固定，另一端连接一质量为m的小球，现将球拉至与水平方向成30°角的位置释放小球（绳刚好拉直），求小球摆至最低点时的速度大小和摆球受到的绳的拉力大小。 （小结）该题的易错点表现在： 【针对训练】 1．—个物体以角速度ω做匀速圆周运动时．以下说法中正确的选项是： ( ) A．轨道半径越大线速度越大 B．轨道半径越大线速度越小 C．轨道半径越大周期越大 D．轨道半径越大周期越小 2．以下说法正确的选项是：( 　) A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动 C．匀速圆周运动是一种变加速运动 D．物体做圆周运动时，其合力垂直于速度方向，不改变线速度大小 3．如图5-16所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，那么A的受力情况是：( 　) A．受重力、支持力 B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C．受重力、支持力、向心力、摩擦力 D．以上均不正确 4．一重球用细绳悬挂在匀速前进中的车厢天花板上，当车厢突然制动时，那么：( 　) A．绳的拉力突然变小 　　B．绳的拉力突然变大 C．绳的拉力没有变化 　　D．无法判断拉力有何变化 5、如图—3所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B 、C分别是三个轮边缘的质点，且RA=RC=2RB，那么三质点的向心加速度之比aA：aB：aC等于( ) A．4：2：1　　　 B．2：1：2　　 C．1：2：4　　　 D．4：1：4 6．质量为m 的小球用一条绳子系着在竖直平面内做圆周运动，小球到达最低点和最高点时，绳子所受的张力之差是： [ ] A、6mg B、5mg C、2mg D、条件不充分，不能确定。 7．两个质量分别是m1和m2的光滑小球套在光滑水平杆上，用长为L的细线连接，水平杆随框架以角速度ω做匀速转动，两球在杆上相对静止，如图5-18所示，求两球离转动中心的距离R1和R2及细线的拉力． 【能力训练】 1．A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为30r/min，B的转速为15r/min。那么两球的向心加速度之比为 （ ） A．1：1 B．2：1 C．4：1 D．8：1 2、如下列图，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。假设传动过程中皮带不打滑，那么：（ ） ①a点和b点的线速度大小相等 ②a点和b点的角速度大小相等 ③a点和c点的线速度大小相等 ④a点和d点的向心加速度大小相等 B A A.①③ B. ②③ C. ③④ D.②④ 3、如下列图，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平布做匀速圆周运动，以下说法正确的选项是：（　　） A. VA>VB B. ωA>ωB C. aA>aB D.压力NA>NB v O R A B