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高三物理一轮复习教学案(24)匀速圆周运动doc高中物理

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2022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9/9\n(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:9/9\n(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—1ABbcad【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:vBvA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场计时,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:9/9\n(1)明确,确定它在那个平面内作圆周运动。(2)对研究对象进展,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,对结果进展必要的讨论。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:( )9/9\nA.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.4:1:46.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、6mgB、5mgC、2mgD、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.1:1B.2:1C.4:1D.8:12、如以下图,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9/9\n③a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BAA.①③B.②③C.③④D.②④3、如以下图,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>VBB.ωA>ωBC.aA>aBD.压力NA>NBvORABC4、半径为R的光滑半圆柱固定在水平地面上,顶部有一小物块,如以下图,今给小物块一个初速度,那么物体将:(  )A.沿圆面A、B、C运动B.先沿圆面AB运动,然后在空中作抛物体线运动C.立即离开圆柱外表做平抛运动D.立即离开圆柱外表作半径更大的圆周运动θOP5、如以下图,轻绳一端系一小球,另一端固定于O点,在O点正下方的P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时:(  )①小球的瞬时速度突然变大②小球的加速度突然变大③小球的所受的向心力突然变大④悬线所受的拉力突然变大A.①③④B.②③④C.①②④D.①②③6、如以下图,汽车以速度V通过一半圆形拱桥的顶点时,关于汽车受力的说法正确的选项是A.汽车受重力、支持力、向心力B.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力C.汽车的向心力是重力D.汽车的重力和支持力的合力是向心力9/9\n7.如以下图,质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动,已知小球在最高点的速率为v1=2m/s,g取10m/s2,试求:(1)小球在最高点时的细绳的拉力T1=?(2)小球在最低点时的细绳的拉力T2=?8.(6分)如图5-14所示,半径为R的圆板置于水平面内,在轴心O点的正上方高h处,水平抛出一个小球,圆板做匀速转动,当圆板半径OB转到与抛球初速度方向平行时,小球开场抛出,要使小球和圆板只碰一次,且落点为B,求:(1)小球初速度的大小.(2)圆板转动的角速度。9、长为L=0.4m的轻质细杆一端固定在O点,在竖直平面内作匀速圆周运动,角速度为ω=6rad/s,假设杆的中心处和另一端各固定一个质量为m=0.2kg的小物体,那么端点小物体在转到竖直位置的最高点时,(g取10m/s2)求:(1)杆对端点小物体的作用力的大小和方向;(2)杆对轴O的作用力的大小和方向。例题、针对练习及能力训练题答案一、例题例一(1)ωb=ωc,ωa=ωb,因为v=ωR,va=vb且ra=2rB,所以ωb=2ωa,由此得出:因为ωa:ωb=1:2,ωb:ωc=1:1,ωa:ωd=1:1ωa:ωb:ωc:ωd=1:2:2:1(2)va=vb,而va=2vd,vc=2vb,所以va:vb:vc:vd=2:2:4:1(3)aa:ab:ac:ad=2:4:8:1或者按aa:ab:ac:ad=ωa2ra:ωb2rb:ωc2rc:ωd2rd=2:4:8:1.例2、t=nT1T2/(T2-T1)例3、5/3例4二、针对训练 1、答案:A 9/9\n 2、答案:C解析:匀速圆周运动中,速度和加速度方向时刻在变,故A、B错,C对;物体只有做匀速圆周运动时,其合力才垂直于速度,不改变线速度大小,D错.故C选项正确.3.答案:B解析:物体A在水平台上,受重力G竖直向下,支持力FN竖直向上,且两力是一对平衡力,至于物体A是否受摩擦力,方向如何,由运动状态分析才知道,由于A随圆盘做圆周运动,所以必须受到向心力作用,G与FN不能提供向心力,只有A受摩擦力F′且指向圆心充当向心力,才能使物体有向心力而做匀速圆周运动.故B正确. 4.答案:B解析:车厢突然制动时,重球由于惯性,继续向前运动,而悬线欲使它改变运动方向那么沿圆弧运动,所以拉力变大,即B正确.5、答案:A6.答案:A7.解析:绳对m1和m2的拉力是它们做圆周运动的向心力,根据题意  R1+R2=L,R2=L-R1  对m1:F=m1ω2R1  对m2:F=m2ω2R2=m2ω2(L-R1)  所以m1ω2R1=m2ω2(L-R1)  即得:R1=R2=L-R1=  F=m1ω2·=  答案:;;F=三、能力训练1、D2、C3、A4、C5、B6、D7.(1)T﹦3N(2)T﹦7N 8.解析:(1)小球做平抛运动在竖直方向h=gt2t=在水平方向:s=v1t=v0=R所以v0=R9/9\n (2)因为t=nT=n即=n所以ω=2πn(n=1,2,…)  答案:(1)R (2)2πn(n=1,2,…)9、简解:(1)mg+TA=mω2L图D-1TA=mω2L-mg=0.88N方向向下(2)mg+TB-TA=mω2L/2TB=TA+mω2L/2-mg=0.32N方向向下轴O受力方向向上,大小也为0.32N9/9

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发布时间:2022-08-25 11:42:14 页数:9
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文章作者:U-336598

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