高考物理总复习第四章曲线运动万有引力与航天第12讲圆周运动的规律及应用.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,曲线运动万有引力与航天,第 四 章,第,12,讲圆周运动规律及应用,1/48,考纲要求,考情分析,命题趋势,1.圆周运动中运动学分析,2圆周运动中动力学分析,全国卷，16,福建卷，17,天津卷，4,全国卷，20,全国卷，17,高考对本专题直接考查题型多是选择题，对带电粒子在磁场中匀速圆周运动计算题考查，也渗透在本专题中，确定向心力和半径是求解圆周类问题关键，对此方法要能熟练应用,2/48,板 块 一,板 块 二,板 块 三,栏目导航,板 块 四,3/48,1,描述圆周运动物理量,考点圆周运动规律及应用,快慢,相切,m/s,转动快慢,rad/s,4/48,一圈,圈数,s,Hz,方向,圆心,5/48,方向,圆心,6/48,2,匀速圆周运动向心力,(1),作用效果：产生向心加速度，只改变线速度,_,，不改变线速度,_.,(2),大小：,F,n,_,mr,2,_,m,v,m,4,2,f,2,r,.,(3),方向：一直沿半径指向,_.,(4),起源：向心力能够由一个力提供，也能够由几个力,_,提供，还能够由一个力,_,提供,方向,大小,圆心,协力,分力,7/48,3,离心运动,(1),定义：做,_,运动物体，在所受协力突然消失或不足以提供圆周运动所需,_,情况下，所做逐步远离圆心运动,(2),本质做圆周运动物体，因为本身,_,，总有沿着圆周,_,飞出去倾向,圆周,向心力,惯性,切线方向,8/48,(3),受力特点,当,F,m,2,r,时，物体做,_,运动；,当,F,0,时，物体沿,_,方向飞出；,当,F,m,2,r,时，物体将逐步,_,圆心，做近心运动,匀速圆周,切线,远离,靠近,9/48,1,判断正误,(1),匀速圆周运动是匀加速曲线运动,(,),(2),做匀速圆周运动物体所受协力是保持不变,(,),(3),做匀速圆周运动物体向心加速度与半径成反比,(,),(4),做匀速圆周运动物体角速度与转速成正比,(,),(5),随圆盘一起匀速转动物块受重力、支持力和向心力作用,(,),(6)匀速圆周运动物体向心力是产生向心加速度原因,(,),(7),做圆周运动物体所受协力突然消失，物体将沿圆周切线方向做匀速直线运动,(,),10/48,1,圆周运动各物理量间关系,一圆周运动中运动学分析,11/48,2,常见三种传动方式及特点,(1),皮带传动：如图甲，乙所表示，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,v,A,v,B,.,12/48,(2),摩擦传动：如图丙所表示，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,v,A,v,B,.,(3),同轴传动：如图丁所表示，两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮转动角速度大小相等，即,A,B,.,13/48,传动装置类问题特点,(1),确定属于哪类传动方式，抓住传动装置特点,同轴传动：固定在一起共轴转动物体上各点角速度相同；,皮带传动、齿轮传动和摩擦传动：皮带,(,或齿轮,),传动和不打滑摩擦传动两轮边缘上各点线速度大小相等,(2),结合公式,v,r,，,v,一定时,与,r,成反比，,一定时,v,与,r,成正比，判定各点,v,、,百分比关系，若判定向心加速度,a,百分比，巧用,a,v,这一规律,14/48,例,1,如图所表示皮带传动装置中，右边两轮连在一起同轴转动图中三轮半径关系为：,r,1,2,r,2,，,r,3,1.5,r,1,，,A,、,B,、,C,三点为三个轮边缘上点，皮带不打滑，则,A,、,BC,三点线速度之比为,_,；角速度之比为,_,；周期之比为,_.,思维导引,(1),A,、,B,两点位于两轮边缘靠皮带传动，那么,v,A,与,v,B,有什么关系？,A,与,B,有什么关系？,(2),B,、,C,为同轴转动两点，,v,B,与,v,C,，,B,与,C,关系是什么？,尝试解答,_,113,122,211,15/48,16/48,1,向心力起源,向心力是按力作用效果命名，能够是重力、弹力、摩擦力等各种力，也能够是几个力协力或某个力分力，所以在受力分析中要防止再另外添加一个向心力,2,向心力确实定,(1),确定圆周运动轨道所在平面，确定圆心位置,(2),分析物体受力情况，找出全部力沿半径方向指向圆心协力，就是向心力,二圆周运动中动力学分析,17/48,处理动力学问题应做好三个方面分析,(1),几何关系分析，目标是确定圆周运动圆心、半径等,(2),运动分析，目标是表示出物体做圆周运动所需要向心力,(3),受力分析，目标是利用力合成与分解知识，表示出物体做圆周运动时，外界所提供向心力,18/48,19/48,例,2,(,多项选择,),在光滑圆锥形漏斗内壁上，两个质量相同小球,A,和,B,分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，其中小球,A,位置在小球,B,上方，如图所表示以下判断正确是,(,),A,A,球线速度大于,B,球线速度,B,A,球角速度大于,B,球角速度,C,A,球对漏斗壁压力大于,B,球对漏斗壁压力,D,A,球转动周期大于,B,球转动周期,尝试解答,_,AD,20/48,21/48,1,判断临界状态：有些题目中有,“,刚好,”“,恰好,”“,恰好,”,等字眼，显著表明题述过程存在着临界点；若题目中有,“,取值范围,”“,多长时间,”“,多大距离,”,等词语，表明题述过程存在着,“,起止点,”,，而这些起止点往往就是临界状态；若题目中有,“,最大,”“,最小,”“,至多,”“,最少,”,等字眼，表明题述过程存在着极值，这个极值点也往往是临界状态。,2,确定临界条件：判断题述过程存在临界状态之后，要经过分析搞清临界状态出现条件，并以数学形式表示出来,3,选择物理规律：当确定了物体运动临界状态和临界条件后，对于不一样运动过程或现象，要分别选择相对应物理规律然后再列方程求解,三水平转盘中圆周运动物体临界问题,22/48,例,3,(,多项选择,)(,全国卷,),如图，两个质量均为,m,小木块,a,和,b,(,可视为质点,),放在水平圆盘上，,a,与转轴,OO,距离为,l,，,b,与转轴距离为,2,l,，木块与圆盘最大静摩擦力为木块所受重力,k,倍，重力加速度大小为,g,.,若圆盘从静止开始绕转轴迟缓地加速转动，用,表示圆盘转动角速度，以下说法正确是,(,),AC,23/48,思维导引,本题以转盘为背景命题，考查圆周运动临界问题，处理这类问题时要先对物体做受力分析，确定临界状态，如,“,绳子刚好伸直、物体恰要滑动,”,等，当确定了物体运动临界状态和临界条件后，要分别对不一样运动过程或现象，选择相对应物理规律，然后列方程求解,尝试解答,_,24/48,25/48,在竖直平面内做圆周运动物体，按运动到轨道最高点时受力情况可分为两类：一是无支撑,(,如球与绳连接、沿内轨道运动过山车等,),，称为,“,绳,(,环,),约束模型,”,，二是有支撑,(,如球与杆连接、在弯管内运动等,),，称为,“,杆,(,管,),约束模型,”,下面对绳、杆模型包括临界问题进行比较，分析以下,四竖直面内圆周运动物体临界问题,26/48,27/48,28/48,竖直面内圆周运动类问题解题技巧,(1),定模型：首先判断是轻绳模型还是轻杆模型，两种模型过最高点临界条件不一样,(2),确定临界点：抓住绳模型中最高点,v,及杆模型中,v,0,这两个临界条件,(3),研究状态：通常情况下竖直平面内圆周运动只包括最高点和最低点运动情况,(4),受力分析：对物体在最高点或最低点时进行受力分析，依据牛顿第二定律列出方程，,F,合,F,向,(5),过程分析：应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联络起来列方程,29/48,例,4,(,河南安阳模拟,),如图所表示，质量为,m,小球置于正方体光滑盒子中，盒子边长略大于球直径某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为,R,匀速圆周运动，已知重力加速度为,g,，空气阻力不计，则,(,),A,30/48,尝试解答,_,31/48,32/48,1,(,多项选择,),如图所表示，绳子一端固定在,O,点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动,(,),A,转速相同时，绳长轻易断,B,周期相同时，绳短轻易断,C,线速度大小相等时，绳短轻易断,D,线速度大小相等时，绳长轻易断,AC,33/48,34/48,AC,D,35/48,36/48,解析：,物体在最低点最可能出现相对滑动，对物体进行受力分析，应用牛顿第二定律，有,mg,cos,mg,sin,m,2,r,，解得,1.0 rad/s,，选项,C,正确,C,37/48,AD,38/48,39/48,例,1,(12,分,),如图所表示，竖直放置光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径,r,0.4 m,，最低点处有一小球,(,半径比,r,小很多,),，现给小球一水平向右初速度,v,0,，则要使小球不脱离圆轨道运动，,v,0,应该满足什么条件？,(,g,10 m/s,2,),40/48,答题送检,来自阅卷名师汇报,错误,致错原因,扣分,(1),该同学误把绳模型看成了杆模型，最高点临界速度求错,3,(2),最高点临界速度求错,5,(3),题目问是不脱离圆轨道，还有一个摆动情形,4,规范答题,41/48,42/48,1,(,多项选择,)(,河北衡水诊疗,),“,水流星,”,是一个常见杂技项目，该运动能够简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内圆周运动模型已知绳长为,l,，重力加速度为,g,，则,(,),CD,43/48,44/48,CD,45/48,46/48,47/48,课时达标,48/48,