圆周运动教案.

《圆周运动教案.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《圆周运动教案.（24页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、戴氏教育中高考名校冲刺中心圆周运动一、考纲要求1.掌握描述圆周运动的物理量及它们之间的关系2.理解向心力公式并能应用；了解物体做离心运动的条件二、知识梳理1.描述圆周运动的物理量（1）线速度：描述物体圆周运动快慢的物理量v.（2）角速度：描述物体绕圆心转动快慢的物理量.（3）周期和频率：描述物体绕圆心转动快慢的物理量T，T.（4）向心加速度：描述速度方向变化快慢的物理量anr2vr.2.向心力（1）作用效果：产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小（2）大小：Fmm2rmmv42mf2r（3）方向：总是沿半径方向指向圆心，时刻在改变，即向心力是一个变力（4）来源：向心力可以由一个力提

2、供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供3.匀速圆周运动与非匀速圆周运动（1）匀速圆周运动定义：线速度大小不变的圆周运动 .性质：向心加速度大小不变，方向总是指向圆心的变加速曲线运动质点做匀速圆周运动的条件合力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心（2）非匀速圆周运动定义：线速度大小、方向均发生变化的圆周运动合力的作用a.合力沿速度方向的分量Ft产生切向加速度，Ftmat，它只改变速度的方向b.合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度，Fnman，它只改变速度的大小.4.离心运动（1）本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向（2）受力特点（如图所

3、示）当Fmr2时，物体做匀速圆周运动；当F0时，物体沿切线方向飞出；当F<mr2时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力当F>mr2时，物体逐渐向圆心靠近，做向心运动三、要点精析1.圆周运动各物理量间的关系2.对公式vr和a2r的理解（1）由vr知，r一定时，v与成正比；一定时，v与r成正比；v一定时，与r成反比（2）由a2r知，在v一定时，a与r成反比；在一定时，a与r成正比3.常见的三种传动方式及特点（1）皮带传动：如图甲、乙所示，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vAvB.（2）摩擦传动：如图甲所示，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

4、等，即vAvB.（3）同轴传动：如图乙所示，两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮转动的角速度大小相等，即AB.4.向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力5.向心力的确定（1）先确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置（2）再分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力6.圆周运动中的临界问题临界问题广泛地存在于中学物理中，解答临界问题的关键是准确判断临界状态，再选择相应的规律灵活求解，其解题步骤为：（1）判断临界状态：有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等

5、字眼，明显表明题述的过程存在着临界点；若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“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”“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点也往往是临界状态（2）确定临界条件：判断题述的过程存在临界状态之后，要通过分析弄清临界状态出现的条件，并以数学形式表达出来（3）选择物理规律：当确定了物体运动的临界状态和临界条件后，对于不同的运动过程或现象，要分别选择相对应的物理规律，然后再列方程求解7.竖直平面内圆周运动的“轻绳、轻杆”模型概述在竖直平面内做圆周运动的物体，运动至轨道最高点时的受力情况可分

6、为两类一是无支撑（如球与绳连接，沿内轨道的“过山车”等），称为“轻绳模型”；二是有支撑（如球与杆连接，小球在弯管内运动等），称为“轻杆模型”模型条件（1）物体在竖直平面内做变速圆周运动（2）“轻绳模型”在轨道最高点无支撑，“轻杆模型”在轨道最高点有支撑模型特点该类问题常有临界问题，并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语，现对两种模型分析比较如下： 绳模型杆模型常见类型均是没有支撑的小球均是有支撑的小球过最高点的临界条件由mgm得v临由小球恰能做圆周运动得v临0讨论分析（1）过最高点时，v，FNmgm，绳、圆轨道对球产生弹力FN（2）不能过最高点时，v<，在到达最高点前小球已经脱离

7、了圆轨道（1）当v0时，FNmg，FN为支持力，沿半径背离圆心（2）当0<v<时，FNmgm，FN背离圆心，随v的增大而减小（3）当v时，FN0（4）当v>时，FNmgm，FN指向圆心并随v的增大而增大四、典型例题1.质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为la、lb，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则（  ）A小球仍在水平面内做匀速圆周运动B在绳b被烧断瞬间，绳a中张力突然增大C若角速度较小，小球在垂直于平面A

8、BC的竖直平面内摆动D绳b未被烧断时，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力为m2lb【答案】BC【解析】根据题意，在绳b被烧断之前，小球绕BC轴做匀速圆周运动，竖直方向上受力平衡，绳a的拉力等于mg，D错误；绳b被烧断的同时轻杆停止转动，此时小球具有垂直平面ABC向外的速度，小球将在垂直于平面ABC的平面内运动，若较大，则在该平面内做圆周运动，若较小，则在该平面内来回摆动，C正确，A错误；绳b被烧断瞬间，绳a的拉力与重力的合力提供向心力，所以拉力大于小球的重力，绳a中的张力突然变大了，B正确2.下列关于匀速圆周运动的说法，正确的是（  ）A匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动

9、的物体没有加速度B做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度C做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动D匀速圆周运动加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动一定是变加速曲线运动【答案】BD【解析】速度和加速度都是矢量，做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻在改变，速度时刻发生变化，必然具有加速度加速度大小虽然不变，但方向时刻在改变，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动故本题选B、D.3.雨天野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后

10、轮飞速转动，泥巴就被甩下来如图所示，图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则（  ）A泥巴在图中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度B泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来C泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来D泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来【答案】C【解析】当后轮匀速转动时，由aR2知a、b、c、d四个位置的向心加速度大小相等，A错误在角速度相同的情况下，泥巴在a点有Famgm2R，在b、d两点有FbFdm2R，在c点有Fcmgm2R.所以泥巴与轮胎在c位置的相互作用力最大，最容易被甩下来，故B、D错误，C正确4.如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到

11、被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算该女运动员（  ）A受到的拉力为GB受到的拉力为2GC向心加速度为gD向心加速度为2g【答案】B【解析】对女运动员受力分析，由牛顿第二定律得，水平方向FTcos 30°ma，竖直方向FTsin 30°G0，解得FT2G，ag，A、C、D错误，B正确5.如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法正确的是（  ）A若拉力突然消失