物理一輪總復(fù)習(xí)課件第四章第3單元圓周運(yùn)動(dòng)

1、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及相互關(guān)系描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及相互關(guān)系想一想想一想 甲、乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且甲、乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且r甲甲r乙乙，試比較以，試比較以 下幾種情況下甲、乙兩物體的向心加速度大小。下幾種情況下甲、乙兩物體的向心加速度大小。線速度相等線速度相等角速度相等角速度相等周期相等周期相等記一記記一記 描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量主要有線速度、角速度、周期、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量主要有線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速、向心加速度、向心力等，現(xiàn)比較如下表：轉(zhuǎn)速、向心加速度、向心力等，現(xiàn)比較如下表：定義、意義定義、意義公式、單位公式、單位線線速速度度描述做圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)描述做圓周運(yùn)動(dòng)的物

2、體運(yùn)動(dòng) 的物理量的物理量(v) 是矢量，方向和半徑垂直，和是矢量，方向和半徑垂直，和圓周圓周_ v 單位：?jiǎn)挝唬篲 角角速速度度描述物體繞圓心描述物體繞圓心 的的物理量物理量() 中學(xué)不研究其方向中學(xué)不研究其方向 單位：?jiǎn)挝唬篲 快慢快慢相切相切m/s轉(zhuǎn)動(dòng)快慢轉(zhuǎn)動(dòng)快慢rad/s定義、意義定義、意義公式、單位公式、單位周期周期和轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速速周期是物體沿圓周運(yùn)動(dòng)周期是物體沿圓周運(yùn)動(dòng)_的時(shí)間的時(shí)間(T) 轉(zhuǎn)速是物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)速是物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的的_(n)，也叫頻率，也叫頻率(f) T ；單位：；單位：_ n 的 單 位的 單 位 r / s 、r/minf的單位：的單位： f向心向心加速

3、加速度度描述速度描述速度 變化快慢的物變化快慢的物理量理量(an) 方向指向方向指向_an 2r單位：?jiǎn)挝唬篲一圈一圈圈數(shù)圈數(shù)sHz 方向方向圓心圓心m/s2方向方向大小大小圓心圓心 試一試試一試1關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的下列說法正確的是關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的下列說法正確的是()答案：答案：D勻速圓周運(yùn)動(dòng)和非勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)和非勻速圓周運(yùn)動(dòng)想一想想一想 在圓周運(yùn)動(dòng)中，向心力一定指向圓心嗎？合外在圓周運(yùn)動(dòng)中，向心力一定指向圓心嗎？合外力一定指向圓心嗎？力一定指向圓心嗎？ 提示：無論勻速圓周運(yùn)動(dòng)，還是非勻速圓周運(yùn)提示：無論勻速圓周運(yùn)動(dòng)，還是非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力一定指向圓心，勻速圓周運(yùn)動(dòng)

4、的合外力提動(dòng)，向心力一定指向圓心，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力提供向心力，一定指向圓心，非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力供向心力，一定指向圓心，非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力不一定指向圓心。不一定指向圓心。記一記記一記 1勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng) (1)定義：物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的定義：物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的 處處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 (2)性質(zhì)：向心加速度大小性質(zhì)：向心加速度大小 ，方向總是指向，方向總是指向 的變加速曲線運(yùn)動(dòng)。的變加速曲線運(yùn)動(dòng)。 (3)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件： 合力合力 不變，方向始終與速度方向不變，方向始終

5、與速度方向 且指向且指向 。大小大小不變不變圓心圓心大小大小垂直垂直圓心圓心 2非勻速圓周運(yùn)動(dòng)非勻速圓周運(yùn)動(dòng) (1)定義：線速度大小、方向均定義：線速度大小、方向均 的圓周運(yùn)的圓周運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。 (2)合力的作用：合力的作用： 合力沿速度方向的分量合力沿速度方向的分量Ft產(chǎn)生切向加速度，產(chǎn)生切向加速度，F(xiàn)tmat，它只改變速度的，它只改變速度的 。 合力沿半徑方向的分量合力沿半徑方向的分量Fn產(chǎn)生向心加速度，產(chǎn)生向心加速度，F(xiàn)nman，它只改變速度的，它只改變速度的 。發(fā)生變化發(fā)生變化大小大小方向方向 試一試試一試2.如圖如圖431所示，一小球用細(xì)繩懸掛于所示，一小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，將其拉離豎直

6、位置一個(gè)角度后釋放，點(diǎn)，將其拉離豎直位置一個(gè)角度后釋放，則小球以則小球以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中小球所需向心力是小球所需向心力是 ()A繩的拉力繩的拉力B重力和繩拉力的合力重力和繩拉力的合力C重力和繩拉力的合力沿繩方向的分力重力和繩拉力的合力沿繩方向的分力D繩的拉力和重力沿繩方向分力的合力繩的拉力和重力沿繩方向分力的合力圖圖431解析：分析向心力來源時(shí)就沿著半徑方向求合力即可，解析：分析向心力來源時(shí)就沿著半徑方向求合力即可，注意作出正確的受力分析圖。如圖所示，對(duì)小球進(jìn)行受注意作出正確的受力分析圖。如圖所示，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，它受到重力和繩子的拉力作用，向心力是指

7、向力分析，它受到重力和繩子的拉力作用，向心力是指向圓心方向的合力。因此，它可以是小球所受合力沿繩方圓心方向的合力。因此，它可以是小球所受合力沿繩方向的分力，也可以是各力沿繩方向的分力的合力。向的分力，也可以是各力沿繩方向的分力的合力。答案：答案：CD離心現(xiàn)象離心現(xiàn)象想一想想一想 如圖如圖432所示，游樂場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)飛椅非常刺激所示，游樂場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)飛椅非常刺激有趣，當(dāng)轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí)，飛椅會(huì)飄得越來越高，有趣，當(dāng)轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí)，飛椅會(huì)飄得越來越高，請(qǐng)思考其中的道理。請(qǐng)思考其中的道理。圖圖432超鏈超鏈接接記一記記一記 1離心運(yùn)動(dòng)離心運(yùn)動(dòng) (1)定義：做定義：做 的物體，在所受合外力突然的物體，在所受合外

8、力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需 的情況下，所的情況下，所做的逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。做的逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。 (2)本質(zhì)：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身的本質(zhì)：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身的 ，總有沿著圓周總有沿著圓周 飛出去的傾向。飛出去的傾向。 圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)向心力向心力慣性慣性切線方向切線方向 (3)受力特點(diǎn)：受力特點(diǎn)： 當(dāng)當(dāng)Fm2r時(shí)，物體做時(shí)，物體做 運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)當(dāng)F0時(shí)，物體沿時(shí)，物體沿 方向飛出；方向飛出； 當(dāng)當(dāng)Fm2r，物體將逐漸，物體將逐漸 圓心，做近心運(yùn)動(dòng)。圓心，做近心運(yùn)動(dòng)。勻速圓周勻速圓周切線切線遠(yuǎn)離遠(yuǎn)離靠近靠近圖圖433 試一試試一試3下列關(guān)

9、于離心現(xiàn)象的說法正確的是下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說法正確的是 ()A當(dāng)物體所受的離心力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象當(dāng)物體所受的離心力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都消做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都消 失時(shí)，它將做背離圓心的圓周運(yùn)動(dòng)失時(shí)，它將做背離圓心的圓周運(yùn)動(dòng)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突 然消失時(shí)，它將沿切線做直線運(yùn)動(dòng)然消失時(shí)，它將沿切線做直線運(yùn)動(dòng)D做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突 然消失時(shí)，它將做曲線運(yùn)動(dòng)然消失時(shí)，它將做曲線運(yùn)動(dòng)解析：物體做勻速圓周運(yùn)

10、動(dòng)時(shí)，合外力必須滿足物體所解析：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力必須滿足物體所需要的向心力需要的向心力Fm2r。若。若F0，物體由于慣性而沿切，物體由于慣性而沿切線飛出，若線飛出，若Fm2r，物體由于慣性而遠(yuǎn)離圓心，并不，物體由于慣性而遠(yuǎn)離圓心，并不是受到離心力作用。所以是受到離心力作用。所以A、B、D均錯(cuò)，均錯(cuò)，C正確。正確。答案：答案：C傳動(dòng)裝置問題傳動(dòng)裝置問題 1.同軸轉(zhuǎn)動(dòng)同軸轉(zhuǎn)動(dòng) 各點(diǎn)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角速度相同，因此周期也相同。由各點(diǎn)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角速度相同，因此周期也相同。由于各點(diǎn)半徑不一定相同，線速度、向心加速度大小一般不同。于各點(diǎn)半徑不一定相同，線速度、向心加速度大小一般不同。 2皮帶傳動(dòng)

11、皮帶傳動(dòng) 當(dāng)皮帶不打滑時(shí)，兩輪邊緣各點(diǎn)線速度大小相等。由于當(dāng)皮帶不打滑時(shí)，兩輪邊緣各點(diǎn)線速度大小相等。由于各點(diǎn)半徑不同，角速度、周期、向心加速度等都不相同。各點(diǎn)半徑不同，角速度、周期、向心加速度等都不相同。 3在傳動(dòng)裝置中各物理量的關(guān)系在傳動(dòng)裝置中各物理量的關(guān)系 在分析傳動(dòng)裝置的物理量時(shí)，要抓住不等量和相在分析傳動(dòng)裝置的物理量時(shí)，要抓住不等量和相等量的關(guān)系，表現(xiàn)為：等量的關(guān)系，表現(xiàn)為： 例例1如圖如圖434所示，一種向自行車車燈供電的小所示，一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑發(fā)電機(jī)的上端有一半徑r01.0 cm的摩擦小輪，小輪與自行的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊沿接觸。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)

12、，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，車車輪的邊沿接觸。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力。自行車車輪的半徑從而為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力。自行車車輪的半徑R135 cm，小，小齒輪的半徑齒輪的半徑R24.0 cm，大齒輪的半徑，大齒輪的半徑R310.0 cm。求大齒。求大齒輪的轉(zhuǎn)速輪的轉(zhuǎn)速n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速n2之比。之比。(假定摩擦小輪與自行假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對(duì)滑動(dòng)車車輪之間無相對(duì)滑動(dòng)) 圖圖434 嘗試解題嘗試解題 大、小齒輪間、摩擦小輪和車輪之間和皮帶傳動(dòng)原理大、小齒輪間、摩擦小輪和車輪之間和皮帶傳動(dòng)原理相同，兩輪邊沿各點(diǎn)的線速度大小相等，由相同，兩輪邊沿各

13、點(diǎn)的線速度大小相等，由v2nr可知可知轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n和半徑和半徑r成反比；小齒輪和車輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩輪上各成反比；小齒輪和車輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩輪上各點(diǎn)的轉(zhuǎn)速相同。大齒輪與小齒輪轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為：點(diǎn)的轉(zhuǎn)速相同。大齒輪與小齒輪轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為：n1 n小小R2 R3。車輪與小齒輪之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系為：。車輪與小齒輪之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系為：n車車n小小。車輪與摩擦小輪之間的關(guān)系為：。車輪與摩擦小輪之間的關(guān)系為：n車車 n2r0 R1。由以上各式可解出大齒輪和摩擦小輪之間的轉(zhuǎn)速之比為：由以上各式可解出大齒輪和摩擦小輪之間的轉(zhuǎn)速之比為：n1 n22 175。答案答案2 175 解答傳動(dòng)裝置問題時(shí)，關(guān)鍵是分析傳動(dòng)過程的不變量

14、。解答傳動(dòng)裝置問題時(shí)，關(guān)鍵是分析傳動(dòng)過程的不變量。豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問題豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問題 對(duì)于物體在豎直面內(nèi)做的圓周運(yùn)動(dòng)是一種典型的變速對(duì)于物體在豎直面內(nèi)做的圓周運(yùn)動(dòng)是一種典型的變速曲線運(yùn)動(dòng)，該類運(yùn)動(dòng)常見兩種模型曲線運(yùn)動(dòng)，該類運(yùn)動(dòng)常見兩種模型輕繩模型和輕桿模輕繩模型和輕桿模型，分析比較如下：型，分析比較如下：由小球能運(yùn)動(dòng)即可得由小球能運(yùn)動(dòng)即可得v臨臨0輕繩模型輕繩模型輕桿模型輕桿模型常見類型常見類型均是沒有支撐的小球均是沒有支撐的小球均是有支撐的小球均是有支撐的小球過最高點(diǎn)的過最高點(diǎn)的臨界條件臨界條件輕繩模型輕繩模型輕桿模型輕桿模型討論討論分析分析在最在最高點(diǎn)高點(diǎn)的的FN圖線圖線取豎

15、直向下為正方向取豎直向下為正方向取豎直向下為正方向取豎直向下為正方向圖圖435 例例2長(zhǎng)長(zhǎng)L0.5 m質(zhì)量可忽略的細(xì)桿，其質(zhì)量可忽略的細(xì)桿，其一端可繞一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，點(diǎn)在豎直平面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定著一個(gè)小球另一端固定著一個(gè)小球A。A的質(zhì)量為的質(zhì)量為m2 kg，如圖如圖435所示，求在下列兩種情況下，球所示，求在下列兩種情況下，球在最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力：在最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力： 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo) (1)小球由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒。小球由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒。 (2)細(xì)桿對(duì)小球作用力的方向可豎直向上，也可豎直細(xì)桿對(duì)小球作用力的方向可

16、豎直向上，也可豎直向下。向下。(2)A在最低點(diǎn)的速率為在最低點(diǎn)的速率為6 m/s。答案答案(1)16 N方向向上方向向上(2)44 N方向向下方向向下求解豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)問題的思路求解豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)問題的思路 例例3如圖如圖436所示，細(xì)繩一端系所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量著質(zhì)量M0.6 kg的物體的物體A，靜止于水平面，靜止于水平面，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m0.3 kg的的物體物體B，A的中點(diǎn)與圓孔距離為的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2 m，且，且A和水平面間的最大靜摩擦力為和水平面間的最大靜摩擦力為2 N，現(xiàn)使此，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，問角速度平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，

17、問角速度滿足什么條件時(shí)，物滿足什么條件時(shí)，物體體B會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)？會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)？(g10 m/s2)圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題圖圖436 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo) 第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn)第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)獲取信息獲取信息光滑小孔光滑小孔細(xì)繩各處張力大小相等細(xì)繩各處張力大小相等最大靜摩擦力為最大靜摩擦力為2 N物體物體A剛要滑動(dòng)時(shí)的摩擦力大小剛要滑動(dòng)時(shí)的摩擦力大小為為2 N物體物體B處于靜止?fàn)顟B(tài)處于靜止?fàn)顟B(tài)細(xì)繩中拉力大小為細(xì)繩中拉力大小為mg3 N 第二步：找突破口第二步：找突破口 物體物體A剛好不向里滑和剛好不向外滑，分別對(duì)應(yīng)平面剛好不向里滑和剛好不向外滑，分別對(duì)應(yīng)平面轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

18、的最小值和最大值。轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的最小值和最大值。 嘗試解題嘗試解題 要使要使B靜止，靜止，A應(yīng)與水平面相對(duì)靜止，考慮應(yīng)與水平面相對(duì)靜止，考慮A能與水平面相能與水平面相對(duì)靜止的兩個(gè)極限狀態(tài)：對(duì)靜止的兩個(gè)極限狀態(tài)： 當(dāng)當(dāng)為所求范圍的最小值時(shí)，為所求范圍的最小值時(shí)，A有向圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，水有向圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，水平面對(duì)平面對(duì)A的靜摩擦力方向背離圓心，大小等于最大靜摩擦力的靜摩擦力方向背離圓心，大小等于最大靜摩擦力2 N，此時(shí)對(duì)，此時(shí)對(duì)A有：有：FTFfmM12r，B靜止時(shí)受力平衡，靜止時(shí)受力平衡，F(xiàn)Tmg3 N，解得，解得12.9 rad/s 當(dāng)當(dāng)為所求范圍的最大值時(shí)，為所求范圍的最大值時(shí)，A有遠(yuǎn)離圓

19、心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，有遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，水平面對(duì)水平面對(duì)A的摩擦力方向指向圓心，且大小也為的摩擦力方向指向圓心，且大小也為2 N，此時(shí)對(duì)，此時(shí)對(duì)A有：有：FTFfmM22r 解得解得26.5 rad/s 故故的范圍為：的范圍為：2.9 rad/s6.5 rad/s 答案答案2.9 rad/s6.5 rad/s處理臨界問題的解題步驟處理臨界問題的解題步驟 (1)判斷臨界狀態(tài)：有些題目中有判斷臨界狀態(tài)：有些題目中有“剛好剛好”“恰好恰好”“正正好好”等字眼，明顯表明題述的過程存在著臨界點(diǎn)；若題等字眼，明顯表明題述的過程存在著臨界點(diǎn)；若題目中有目中有“取值范圍取值范圍”“多長(zhǎng)時(shí)間多長(zhǎng)時(shí)間”“多大距離多大

20、距離”等詞語，表明等詞語，表明題述的過程存在著題述的過程存在著“起止點(diǎn)起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往就是臨，而這些起止點(diǎn)往往就是臨界狀態(tài)；若題目中有界狀態(tài)；若題目中有“最大最大”“最小最小”“至多至多”“至少至少”等字眼，等字眼，表明題述的過程存在著極值，這個(gè)極值點(diǎn)也往往是臨界表明題述的過程存在著極值，這個(gè)極值點(diǎn)也往往是臨界狀態(tài)。狀態(tài)。 (2)確定臨界條件：判斷題述的過程存在臨界狀態(tài)之確定臨界條件：判斷題述的過程存在臨界狀態(tài)之后，要通過分析弄清臨界狀態(tài)出現(xiàn)的條件，并以數(shù)學(xué)形后，要通過分析弄清臨界狀態(tài)出現(xiàn)的條件，并以數(shù)學(xué)形式表達(dá)出來。式表達(dá)出來。 (3)選擇物理規(guī)律：當(dāng)確定了物體運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)和選擇

21、物理規(guī)律：當(dāng)確定了物體運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)和臨界條件后，要分別對(duì)于不同的運(yùn)動(dòng)過程或現(xiàn)象，選擇臨界條件后，要分別對(duì)于不同的運(yùn)動(dòng)過程或現(xiàn)象，選擇相對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律，然后再列方程求解。相對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律，然后再列方程求解。 分析計(jì)算圓周運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，常會(huì)遇到由重力和彈力分析計(jì)算圓周運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，常會(huì)遇到由重力和彈力(可以是支持力，也可以是繩子的拉力可以是支持力，也可以是繩子的拉力)的合力提供向心的合力提供向心力，而在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一類問題力，而在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一類問題圓錐圓錐擺運(yùn)動(dòng)。因此，掌握?qǐng)A錐擺運(yùn)動(dòng)特征可以快速解決這一擺運(yùn)動(dòng)。因此，掌握?qǐng)A錐擺運(yùn)動(dòng)特征可以快速解決這一類圓周運(yùn)動(dòng)問題。類圓周運(yùn)

22、動(dòng)問題。超鏈超鏈接接圖圖437圖圖438答案答案AB 題后悟道題后悟道比較兩個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間關(guān)比較兩個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間關(guān)系時(shí)，實(shí)際上就是找出兩個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)之間存在的隱含的系時(shí)，實(shí)際上就是找出兩個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)之間存在的隱含的相同因素，然后用控制變量法即可判斷各物理量的關(guān)系。相同因素，然后用控制變量法即可判斷各物理量的關(guān)系。而上述兩類特殊規(guī)律正是反映了不同圓周運(yùn)動(dòng)之間的相而上述兩類特殊規(guī)律正是反映了不同圓周運(yùn)動(dòng)之間的相同因素，是分析圓周運(yùn)動(dòng)問題經(jīng)常遇到的類型，希望同同因素，是分析圓周運(yùn)動(dòng)問題經(jīng)常遇到的類型，希望同學(xué)們能夠掌握。若例題中兩小球質(zhì)量不相等，則上述運(yùn)學(xué)們能夠掌握。若例題中兩小球質(zhì)

23、量不相等，則上述運(yùn)動(dòng)量仍然符合規(guī)律，只是彈力和向心力發(fā)生變化而已，動(dòng)量仍然符合規(guī)律，只是彈力和向心力發(fā)生變化而已，這是在分析問題時(shí)要注意的一個(gè)細(xì)節(jié)問題。這是在分析問題時(shí)要注意的一個(gè)細(xì)節(jié)問題。 長(zhǎng)度不同的兩根細(xì)繩懸于同一點(diǎn)，另一長(zhǎng)度不同的兩根細(xì)繩懸于同一點(diǎn)，另一端各系一個(gè)質(zhì)量相同的小球，使它們?cè)谕欢烁飨狄粋€(gè)質(zhì)量相同的小球，使它們?cè)谕凰矫鎯?nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，如圖水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，如圖439所示，所示，則有關(guān)兩個(gè)圓錐擺的物理量相同的是則有關(guān)兩個(gè)圓錐擺的物理量相同的是()A周期周期B線速度的大小線速度的大小C向心力向心力 D繩的拉力繩的拉力圖圖439答案：答案：A隨堂鞏固落實(shí)隨堂鞏固落實(shí)1全國鐵

24、路大面積提速后，京哈、京滬、京廣、膠濟(jì)全國鐵路大面積提速后，京哈、京滬、京廣、膠濟(jì)等提速干線的部分區(qū)段時(shí)速可達(dá)等提速干線的部分區(qū)段時(shí)速可達(dá)300公里，我們從濟(jì)南公里，我們從濟(jì)南到青島乘到青島乘“和諧號(hào)和諧號(hào)”列車就可以體驗(yàn)時(shí)速列車就可以體驗(yàn)時(shí)速300公里的追風(fēng)公里的追風(fēng)感覺?；疖囖D(zhuǎn)彎可以看成是在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，感覺?；疖囖D(zhuǎn)彎可以看成是在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火車速度提高會(huì)使外軌受損。為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)外火車速度提高會(huì)使外軌受損。為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌受損這一難題，以下措施可行的是軌受損這一難題，以下措施可行的是 ()A適當(dāng)減小內(nèi)外軌的高度差適當(dāng)減小內(nèi)外軌的高度差B適當(dāng)增加內(nèi)外軌的

25、高度差適當(dāng)增加內(nèi)外軌的高度差C適當(dāng)減小彎道半徑適當(dāng)減小彎道半徑D適當(dāng)增大彎道半徑適當(dāng)增大彎道半徑答案：答案：BD2.在光滑的水平桌面上，有兩個(gè)小球固在光滑的水平桌面上，有兩個(gè)小球固定在一根長(zhǎng)為定在一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的桿的兩端，繞桿上的桿的兩端，繞桿上的的O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖4310所所示。當(dāng)小球示。當(dāng)小球1的速度為的速度為v1時(shí)，小球時(shí)，小球2的的速度為速度為v2，則轉(zhuǎn)軸，則轉(zhuǎn)軸O到小球到小球2的距離是的距離是 ()圖圖4310答案：答案：B3(2012上海期末上海期末)如圖如圖4311所示，傾角所示，傾角30的斜面的斜面連接水平面，在水平面上安裝半徑為連接水平面，在水平面上安裝半徑

26、為R的半圓豎直擋的半圓豎直擋板，質(zhì)量為板，質(zhì)量為m的小球從斜面上高為的小球從斜面上高為R/2處靜止釋放，到處靜止釋放，到達(dá)水平面恰能貼著擋板內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。不計(jì)小球體積，不達(dá)水平面恰能貼著擋板內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。不計(jì)小球體積，不計(jì)摩擦和機(jī)械能損失。則小球沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)擋板的計(jì)摩擦和機(jī)械能損失。則小球沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)擋板的力是力是 ()圖圖4311A0.5mg BmgC1.5mg D2mg解析：質(zhì)量解析：質(zhì)量m的小球從斜面上高為的小球從斜面上高為R/2處靜止釋放，由處靜止釋放，由機(jī)械能守恒定律可得，到達(dá)水平面時(shí)速度的二次方機(jī)械能守恒定律可得，到達(dá)水平面時(shí)速度的二次方v2gR，小球在擋板彈力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小

27、球在擋板彈力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)mv2/R，由牛頓第三定律，小球沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)擋板的，由牛頓第三定律，小球沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)擋板的力力FF，聯(lián)立解得，聯(lián)立解得Fmg，選項(xiàng)，選項(xiàng)B正確。正確。答案：答案：B4.如圖如圖4312所示，靠摩擦傳動(dòng)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的大、小所示，靠摩擦傳動(dòng)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的大、小兩輪接觸面互不打滑，大輪半徑是小輪半徑的兩輪接觸面互不打滑，大輪半徑是小輪半徑的2倍，倍，A、B分別為大、小輪邊緣上的點(diǎn)，分別為大、小輪邊緣上的點(diǎn)，C為大輪上一條半為大輪上一條半徑的中點(diǎn)，則徑的中點(diǎn)，則 ()A兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等B小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是大輪的小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是大輪的2倍倍C

28、質(zhì)點(diǎn)加速度質(zhì)點(diǎn)加速度aA2aBD質(zhì)點(diǎn)加速度質(zhì)點(diǎn)加速度aB2aC圖圖4312答案：答案：B5.如圖如圖4313所示，半徑為所示，半徑為R的光滑圓形軌道豎的光滑圓形軌道豎直固定放置，小球直固定放置，小球m在圓形軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)在圓形軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)于半徑動(dòng)，對(duì)于半徑R不同的圓形軌道，小球不同的圓形軌道，小球m通過通過軌道最高點(diǎn)時(shí)都恰好與軌道間沒有相互作用軌道最高點(diǎn)時(shí)都恰好與軌道間沒有相互作用力。下列說法中正確的是力。下列說法中正確的是 ()A半徑半徑R越大，小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度越大越大，小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度越大B半徑半徑R越大，小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度越小越大，小球通過軌道最高

29、點(diǎn)時(shí)的速度越小C半徑半徑R越大，小球通過軌道最低點(diǎn)時(shí)的角速度越大越大，小球通過軌道最低點(diǎn)時(shí)的角速度越大D半徑半徑R越大，小球通過軌道最低點(diǎn)時(shí)的角速度越小越大，小球通過軌道最低點(diǎn)時(shí)的角速度越小圖圖4313答案：答案：AD6(2012福建高考福建高考)如圖如圖4314，置，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開始做平拋時(shí)，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開始做平拋運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R0.5 m，離水平地面的高，離水平地面的高度度H0.8 m，物塊平拋落地過程水平位移的大小，物塊平拋落地過

30、程水平位移的大小x0.4 m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度取重力加速度g10 m/s2。求：。求：(1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0；(2)物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)。圖圖4314答案：答案：(1)1 m/s(2)0.2（給有能力的學(xué)生加餐）（給有能力的學(xué)生加餐）1.如圖如圖1所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為m的小球在豎直平面的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。圓環(huán)內(nèi)的光滑圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。圓環(huán)半徑為半徑為R，小球經(jīng)過圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好，小球經(jīng)過圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓環(huán)，則

31、其通過最高點(diǎn)時(shí)不脫離圓環(huán)，則其通過最高點(diǎn)時(shí)()圖圖1答案：答案：CD2.一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同半分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖徑的小圓弧來代替。如圖2甲所示，甲所示，曲線上曲線上A點(diǎn)的曲率圓定義為：通過點(diǎn)的曲率圓定義為：通過A點(diǎn)和曲線上緊鄰點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓就叫做況下，這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓，其半徑點(diǎn)的曲率圓，其半徑叫做叫做A點(diǎn)點(diǎn)的曲率半徑?，F(xiàn)將一物體沿與水平面成的曲率半徑?，F(xiàn)將一物體沿與水平面成角的方向以角的方向以速度速度v0拋出，如圖乙所示。則在其軌跡最高點(diǎn)拋出，如圖乙所示。則在其軌跡最高點(diǎn)P處的處的曲率半徑是曲率半徑是 ()圖圖2答案：答案：C3如圖如圖3所示，某同學(xué)用硬塑料管和一個(gè)質(zhì)量所示，某同學(xué)用硬塑料管和一個(gè)質(zhì)量為為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將螺的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并沿水平方向做半徑為直并沿水平方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則只要運(yùn)動(dòng)角速度大小合適，螺絲帽恰好則只要運(yùn)動(dòng)角速度大小合適，螺絲帽恰好不下滑。假設(shè)螺絲帽與塑料管