2026高考物理复习习题 04 第11讲　圆周运动 【正文】听课正文.docxVIP

第11讲圆周运动

考点一描述圆周运动的物理量

1.描述圆周运动的物理量

2.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,即为匀速圆周运动.?

(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.?

【辨别明理】

1.匀速圆周运动是匀变速曲线运动.()

2.物体做匀速圆周运动时,其角速度是不变的.()

3.物体做匀速圆周运动时,其线速度是不变的.()

4.物体做匀速圆周运动时,其合外力是变力.()

5.匀速圆周运动的向心加速度大小与运动半径成反比.()

考向一圆周运动的物理量的分析和计算

例1[2024·杭州学军中学模拟]2024年5月7日,无人机拍下了福建舰这个高速急转弯的画面,除了对外展示其优秀的动力和海上机动性能外,这个战术动作还具有实战意义.这种在海上进行大回转的机动,可以有效提升航母在作战环境中,面对敌方攻击时的生存能力.通过观察测定福建舰以恒定速率经过圆弧形弯道,时间t内速度方向改变了θ,跑过的弧长为s,则福建舰的向心加速度大小为()

A.2sθt2 B.sθt2 C.sθ

[反思感悟]

?

考向二圆周运动中的传动问题

三种传动方式及特点

同轴转动

皮带传动

齿轮传动

装

置

A、B两点在同轴的一个圆盘上

两个轮子用皮带连接(皮带不打滑),A、B两点分别是两个轮子边缘上的点

两个齿轮啮合,A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点

特

点

角速度、周期相同

线速度大小相等

线速度大小相等

规

律

线速度与半径成正比:vAv

角速度与半径成反比:ωAω

角速度与半径成反比:ωAω

例2[2024·宁波模拟]如图所示,一部机器与电动机通过皮带连接,机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍,A、C分别是电动机皮带轮与机器皮带轮边缘上的点,B是机器皮带轮上的点,A、B两点的旋转半径相等,皮带与两轮之间不发生滑动.下列说法正确的是()

A.A、C两点的角速度相同

B.A、B两点的线速度大小相同

C.B、C两点的加速度大小之比为3∶1

D.电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比3∶1

[反思感悟]

?

考向三圆周运动的周期性问题

例3某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B,A盘固定一个信号发射装置P,能持续沿半径向外发射红外线,P到圆心的距离为28cm.B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q,Q到圆心的距离为16cm.P、Q转动的线速度相同,都是4πm/s,当P、Q正对时,P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口,如图所示,则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号,这个时间的最小值应为()

A.0.56s

B.0.28s

C.0.16s

D.0.07s

[反思感悟]

?

?

考点二圆周运动的动力学问题

1.圆周运动的合力与向心力的关系

(1)匀速圆周运动的条件:合力等于向心力.

(2)变速圆周运动的合力(如图所示)

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.?

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,就做的运动.?

(2)离心运动和近心运动受力特点(如图所示)

①当F=0时,物体沿方向飞出,做匀速直线运动.?

②当0Fmω2r时,物体逐渐圆心,做运动.?

③当Fmω2r时,物体逐渐,做运动.?

(3)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.圆周运动动力学问题的分析思路

【辨别明理】

1.变速圆周运动的向心力不指向圆心.()

2.向心力可以是物体受到的某一个力,也可以是物体受到的合力.()

3.做匀速圆周运动的物体,当所受合外力突然减小时,物体将沿切线方向飞出.()

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.()

考向一向心力的来源分析

运动类型

向心力的来源示意图

飞机水平

转弯

Fn=mgtanθ

圆锥摆

Fn=mgtanθ

r=lsinθ

汽车在水平

路面转弯

Fn=Ff

飞车走壁

Fn=mgtanθ

火车转弯

Fn=mgtanθ

水平转台