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《2020高考物理大一轮复习第11讲圆周运动学案 新人教版》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。
1、第11讲 圆周运动一、匀速圆周运动1.定义:线速度大小 的圆周运动. 2.性质:向心加速度大小不变,方向 ,是非匀变速曲线运动. 3.条件:合力 ,方向始终与速度方向垂直且指向 . 二、描述匀速圆周运动的基本参量三、离心运动和近心运动1.受力特点,如图11-1所示.图11-1(1)当F=0时,物体沿切线方向做匀速直线运动;(2)当F=mrω2时,物体做匀速圆周运动;(3)当0mrω2时,物体渐渐向圆心靠近,做近心运动.2.离心运动的本质并不是受到离心力的作用,而是提供的力小于匀速圆
2、周运动需要的向心力.【辨别明理】(1)匀速圆周运动是匀变速曲线运动.( )(2)匀速圆周运动的加速度恒定.( )(3)做匀速圆周运动的物体所受的合外力大小不变.( )(4)物体做离心运动是因为受到所谓离心力的作用.( )(5)汽车转弯时速度过大就会向外发生侧滑,这是由于汽车轮胎受沿转弯半径向内的静摩擦力不足以提供汽车转弯所需要的向心力.( )(6)匀速圆周运动和匀速直线运动中的两个“匀速”的含义相同吗?(7)匀速圆周运动中哪些物理量是不变的?考点一 圆周运动的运动学问题(1)在讨论v、ω、an、r之间的关系时,应运用控制变量法.(2)传动装置的特点:①“
3、同轴”角速度相同;②“同线”线速度大小相等.图11-2例1光盘驱动器读取数据的某种方式可简化为以下模式:在读取内环数据时,以恒定角速度的方式读取,而在读取外环数据时,以恒定线速度的方式读取.如图11-2所示,设内环内边缘半径为R1,内环外边缘半径为R2,外环外边缘半径为R3.A、B、C分别为各边缘上的点,则读取内环上A点时A点的向心加速度大小和读取外环上C点时C点的向心加速度大小之比为( ) A.R12R2R3B.R22R1R3C.R2R3R12D.R1R3R22变式题[2018·柳州铁路一中期中]如图11-3所示,B和C是一组
4、塔轮,即B和C半径不同,但固定在同一转动轴上,其半径之比RB∶RC=3∶2,A轮的半径大小与C轮相同,它与B轮紧靠在一起,当A轮绕过其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B轮也随之无滑动地转动起来.a、b、c分别为三轮边缘的点,则a、b、c三点在转动过程中的( )图11-3A.线速度大小之比为3∶2∶2B.角速度之比为3∶3∶2C.转速之比为2∶3∶2D.向心加速度大小之比为9∶6∶4考点二 水平面内圆周运动的动力学问题运动模型汽车在水平路面转弯水平转台圆锥摆向心力的来源图示运动模型飞车走壁火车转弯飞机水平转弯向心力的来源图示 水平面内圆周运动的临界问题通常是静
5、摩擦力提供向心力,静摩擦力随转速的增大而增大,当静摩擦力增大到最大静摩擦力时,物体达到保持圆周运动的最大转速.若转速继续增大,物体将做离心运动.图11-4例2(多选)[2014·全国卷Ⅰ]如图11-4所示,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO'的距离为l,b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度.下列说法正确的是( )A.b一定比a先开始滑动B.a、b所受的摩擦力始终相等C.ω=kg2l是b开始滑动的临界角速度D.当ω=
6、2kg3l时,a所受摩擦力的大小为kmg图11-5变式题1如图11-5所示,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)沿半径方向放在水平圆盘上并用细线相连,a与转轴OO'的距离为l,b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动至两木块刚好未发生滑动,ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )A.细线中的张力等于kmgB.ω=kg2l是细线刚好绷紧时的临界角速度C.剪断细线后,两木块仍随圆盘一起运动D.当ω=kg2l时,a所受摩擦力的大小为kmg变式题2(多选)如图11-6所示,一
7、根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动,两次金属块Q都静止在桌面上的同一点,图11-6则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( )A.细线所受的拉力变小B.小球P运动的角速度变大C.Q受到桌面的静摩擦力变大D.Q受到桌面的支持力变大■要点总结圆锥摆、火车转弯、汽车转弯、飞机在空中盘旋、开口向上的光滑圆锥体内小球绕竖直轴线的圆周运动等,都是水平面内圆周运动的典型实例,其受力特点是合力沿水平方向指向轨迹圆心.考点
8、三 竖直面
