高三物理一輪復(fù)習(xí)教案

1、學(xué)習(xí)必備 歡迎下載高三物理一輪復(fù)習(xí)教案 圓周運(yùn)動(dòng)課時(shí)支配： 2 課時(shí) 教學(xué)目標(biāo)： 1把握描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及相關(guān)運(yùn)算公式 2學(xué)會(huì)應(yīng)用牛頓定律和動(dòng)能定懂得決豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 本講重點(diǎn)： 1描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及相關(guān)運(yùn)算公式 2用牛頓定律和動(dòng)能定懂得決豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 本講難點(diǎn)： 用牛頓定律和動(dòng)能定懂得決豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 考點(diǎn)點(diǎn)撥： 1“ 皮帶傳動(dòng)” 類(lèi)問(wèn)題的分析方法 2豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 3圓周運(yùn)動(dòng)與其他運(yùn)動(dòng)的結(jié)合第一課時(shí)一、考點(diǎn)掃描（一）學(xué)問(wèn)整合 勻速圓周運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng),在相等的時(shí)間里通過(guò)的弧長(zhǎng)相等；描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量 1線速度（1）大?。?v= s （s 是

2、t 時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)）t（2）方向：矢量,沿圓周的切線方向,時(shí)刻（3）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢 2角速度變化 ,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)；（1）大?。?t（是 t 時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角）單位： rad/s （2）對(duì)某一確定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),角速度是恒定不變的（3）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢3描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量間的關(guān)系4:v2r2frrT4向心加速度a2 f2r（1）大小： a =v22r42r2rT（2）方向：總指向圓心,時(shí)刻變化（3）物理意義：描述線速度方向轉(zhuǎn)變的快慢；學(xué)習(xí)必備 歡迎下載5向心力：是按成效命名的力,向心力產(chǎn)生向心加速度,即只轉(zhuǎn)變線速度方向,不會(huì)

3、 轉(zhuǎn)變線速度的大??；（1）大?。篎ma 向mv2m2Rm42Rm42f2RRT2（2）方向：總指向圓心,時(shí)刻變化 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,向心力就是物體所受的合外力,總是指向圓心；做變速圓周運(yùn) 動(dòng)的物體,向心力只是物體所受合外力在沿著半徑方向上的一個(gè)分力；（二）重難點(diǎn)闡釋 在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,按運(yùn)動(dòng)軌道的類(lèi)型,可分為：（1）無(wú)支撐（如球與繩連結(jié),沿內(nèi)軌道的“ 過(guò)山車(chē)”）在最高點(diǎn)物體受到彈力方向向下速度當(dāng)彈力為零時(shí),物體的向心力最小,僅由重力供應(yīng),由牛頓定律知mg= mv02,得臨界Rv0gR當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度vv0,將從軌道上掉下,不能過(guò)最高點(diǎn)因此臨界速度的意義

4、表示了物體能否在豎直面上做圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度（2）有支撐（如球與桿連接,車(chē)過(guò)拱橋等）因有支撐,在最高點(diǎn)速度可為零,不存在“ 掉下” 的情形物體除受向下的重力外,仍 受相關(guān)彈力作用,其方向可向下,也可向上當(dāng)物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度 v gR 產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng),要維護(hù)物體做圓周運(yùn)動(dòng),彈力應(yīng)向下 當(dāng) v gR 物體有向心運(yùn)動(dòng)傾向,物體受彈力向上 所以對(duì)有約束的問(wèn)題,臨界速度的意義揭示了物體所受彈力的方向（3）對(duì)于無(wú)約束的情形,如車(chē)過(guò)拱橋,當(dāng)vgR時(shí),有N=0,車(chē)將脫離軌道此時(shí)臨界速度的意義是物體在豎直面上做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度以上幾種情形要詳細(xì)問(wèn)題詳細(xì)分析,但分析方法是相同的；二、高考要點(diǎn)精析（一）“ 皮帶傳動(dòng)”

5、 類(lèi)問(wèn)題的分析方法考點(diǎn)點(diǎn)撥 在分析傳動(dòng)問(wèn)題,如直接用皮帶傳動(dòng)（包括鏈條傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)）的兩個(gè)輪子,要抓住 相等量和不等量的關(guān)系；兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等；同一個(gè)輪軸上（各個(gè)輪都繞同一根軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)）的各點(diǎn)角速度相等（軸上的點(diǎn)除外）；然后利用公式vr或v即可r順當(dāng)求解；【例 1】如下列圖裝置中, 三個(gè)輪的半徑分別為r 、c b a 2r 、4r ,b 點(diǎn)到圓心的距離為r ,求圖中a、b、c、d各點(diǎn)的線速度之比、角速度之比、加速度之比；d 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載解析： va= vc,而 vb vc vd =124,所以 va v b vcvd =212 4； a b=21,而 b= c= d ,所

6、以 a b c d =2111；再利用 a=v ,可得 aa ab acad=41 24 考點(diǎn)精煉 1如下列圖, 一種向自行車(chē)車(chē)燈供電的小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑 R0=1.0cm 的摩擦小輪,小輪與自行車(chē)車(chē)輪的邊緣接觸；當(dāng)車(chē)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)供應(yīng)動(dòng)力；自行車(chē)車(chē)輪的半徑R1=35cm,小齒輪的半徑R2=4.0cm,大齒輪的半徑R3=10.0cm；就大 摩擦小輪 小發(fā)電機(jī) 車(chē)輪 小齒輪齒輪和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速之比為（假定摩擦小輪 與 自 行 車(chē) 輪 之 間 無(wú) 相 對(duì) 滑 動(dòng) ）（）A2175 B1175 大齒輪 鏈條C4175 D1140 （二）豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題考點(diǎn)點(diǎn)撥

7、“ 兩點(diǎn)一過(guò)程” 是解決此類(lèi)問(wèn)題的基本思路；“ 兩點(diǎn)” ,即最高點(diǎn)和最低點(diǎn)；在最高點(diǎn)和 最低點(diǎn)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,找出向心力的來(lái)源,列牛頓其次定律的方程；“ 一過(guò)程” ,即從 最高點(diǎn)到最低點(diǎn)；用動(dòng)能定理將這兩點(diǎn)的動(dòng)能（速度）聯(lián)系起來(lái)；2】一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管,位于豎直平面內(nèi),環(huán)的半徑為 R（比細(xì)管的半徑大【例 得多）在圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）A 球的質(zhì)量為 m1,B 球 的質(zhì)量為 m2它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度都為 v0設(shè) A 球運(yùn)動(dòng)到最低 m1、m2、R 與 v0 點(diǎn)時(shí), B 球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),如要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零,那么 應(yīng)滿(mǎn)意的關(guān)

8、系式是 _解析： 這是一道綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能守恒定律的高考題A 球通過(guò)圓管最低點(diǎn)時(shí),圓管對(duì)球的壓力豎直向上,所以球?qū)A管的壓力豎直向下如要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零,B 球?qū)A管的壓力肯定是豎直向上的,所以圓管對(duì)B 球的壓力肯定是豎直向下的由機(jī)械能守恒定律,B球通過(guò)圓管最高點(diǎn)時(shí)的速度v 滿(mǎn)意方程1m2v2m2g2R1m2v2022學(xué)習(xí)必備 歡迎下載依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律對(duì)于 A球,N1m 1gm 1v2 0R對(duì)于 B球,N2m 2gmv22R又 N1=N22解得 m 1 m 2 v 0 m 1 5 m 2 g 0R【例 3】小球 A 用不行伸長(zhǎng)的細(xì)繩懸于 O點(diǎn),在 O點(diǎn)的正下方

9、有一固定的釘子 B,OB=d,初始時(shí)小球 A與 O同水平面無(wú)初速度釋放,繩長(zhǎng)為 L,為使小球能繞 B 點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),如下列圖；試求 d 的取值范疇；O解析：為使小球能繞 B 點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),就 m A L小球在 D對(duì)繩的拉力 F1應(yīng)當(dāng)大于或等于零,即有：2v D dmg mL d D依據(jù)機(jī)械能守恒定律可得B1 22 mvD mg d L d C由以上兩式可求得：3 L d L5考點(diǎn)精煉2如下列圖,長(zhǎng)為 L 的細(xì)線,一端固定在 O點(diǎn),另一端系一個(gè)球 . 把小球拉到與懸點(diǎn) O處于同一水平面的 A 點(diǎn),并給小球豎直向下的初速度,使小球繞 O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)；要使小球能夠在豎直平面內(nèi)

10、做圓周運(yùn)動(dòng),在A. 7 gLB. 5 gLC. 3 gLD. 2 gLA 處小球豎直向下的最小初速度應(yīng)為其次課時(shí)（三）圓周運(yùn)動(dòng)與其他運(yùn)動(dòng)的結(jié)合考點(diǎn)點(diǎn)撥圓周運(yùn)動(dòng)與其他運(yùn)動(dòng)相結(jié)合,學(xué)習(xí)必備歡迎下載如位移關(guān)系, 速度關(guān)系,要留意查找這兩種運(yùn)動(dòng)的結(jié)合點(diǎn),時(shí)間關(guān)系等,仍要留意圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：如具有肯定的周期性等；【例 4】如下列圖,滑塊在恒定外力作用下從水平軌道上的A 點(diǎn)由靜止動(dòng)身到B 點(diǎn)時(shí)撤去外力, 又沿豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運(yùn)動(dòng),且恰好通過(guò)軌道最高點(diǎn)C,滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到原動(dòng)身點(diǎn)A,試求滑塊在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度；解析：設(shè)圓周的半徑為R,就在 C點(diǎn)：2 mg=m vC R離開(kāi) C點(diǎn)

11、,滑塊做平拋運(yùn)動(dòng),就2Rgt22 vCt sAB 由 B 到 C過(guò)程：mvC 2/2+2 mgRmvB 2/2 由 A 到 B 運(yùn)動(dòng)過(guò)程：vB 22asAB 由式聯(lián)立得到：a=5g4 【例 5】如下列圖, M、N是兩個(gè)共軸圓筒的橫截面,外筒半徑為R,內(nèi)筒半徑比R小許多, 可以忽視不計(jì), 筒的兩端是封閉的,兩筒之間抽成真空； 兩筒以相同的角速度 繞其中心軸線 （圖中垂直于紙面）做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)； 設(shè)從 M筒內(nèi)部可以通過(guò)窄縫 s （與 M筒的軸線平行） 不斷地向外射出兩種不同速率 v1 和 v2 的微粒,從 s 處射出時(shí)的初速度的方向都是沿筒的半徑方向,微粒到達(dá) N筒后就附著在 N筒上；假如 R、v1

12、和 v2都不變,而 取某一合適的值,就（）A有可能使微粒落在 N筒上的位置都在 a 處一條與 s 縫平行的窄條上B有可能使微粒落在 N筒上的位置都在某一處如 b 處一條與 s 縫平行的窄條上C有可能使微粒落在 N筒上的位置分別在某兩處如 b 處和 c 處與 s 縫平行的窄條上D只要時(shí)間足夠長(zhǎng),N筒上將處處都落有微粒解析：兩種粒子從窄縫 s 射出后,沿半徑方向勻速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá) N 筒的時(shí)間分別為R Rt 1 和 t 2,兩種粒子到達(dá) N筒的時(shí)間差為 t t 1 t 2,N筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在 1t 和 2t 時(shí)v 1 v 2間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)均為周長(zhǎng)的整數(shù)倍,就全部微粒均落在 a 處一條與 s 縫平行的

13、窄條上,A正確；如 N筒在 1t 和 2t 時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)不是周長(zhǎng)的整數(shù)倍,且在 t 內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)恰為周長(zhǎng)的整數(shù)倍, 就全部微粒均落在如 b 處一條與 s 縫平行的窄條上, B正確；如在 1t 和 2t 及 t 內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)均不是周長(zhǎng)的整數(shù)倍,就可能落在 N筒上某兩處如 b 處和 c 處與 s 縫平行的窄條上, C 正確；對(duì)應(yīng)某一確定的學(xué)習(xí)必備歡迎下載N 筒上微粒到達(dá)的位置 值, N 筒轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)是肯定的,故是肯定的, D錯(cuò)誤；答案： ABC 考點(diǎn)精煉3如下列圖,位于豎直平面上的 1/4 圓弧光滑軌道,半徑為 R,OB沿豎直方向,上端 A 距地面高度為 H,質(zhì)量為m的小球從 A 點(diǎn)由靜止釋放

14、,最終落在水平地面上 C點(diǎn)處,不計(jì)空氣阻力,求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到軌道上的 B 點(diǎn)時(shí), 對(duì)軌道的壓力多大 . （2）小球落地點(diǎn) C與 B 點(diǎn)水平距離 s 是多少 . 4如下列圖,豎直薄壁圓筒內(nèi)壁光滑、半徑為 R,上部側(cè)面 A 處開(kāi)有小口,在小口 A的正下方 h 處亦開(kāi)有與 A 大小相同的小口 B,小球從小口 A 沿切線方向水平射入筒內(nèi),使小球緊貼筒內(nèi)壁運(yùn)動(dòng),要使小球從 B 口處飛出,小球進(jìn)入 A 口的最小速率 v0為（）AR gBR 2 g A R2 h hhCR 2 hD2 R gBg h考點(diǎn)精煉參考答案1A（大小齒輪間、 摩擦小輪和車(chē)輪之間, 兩輪邊緣各點(diǎn)的線速度大小相等,由v2nr,可知轉(zhuǎn)

15、速 n 和半徑 r 成反比；小齒輪和車(chē)輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng),兩輪上各點(diǎn)的轉(zhuǎn)速相同；由這三次傳動(dòng)可以找出大齒輪和摩擦小輪間的轉(zhuǎn)速之比n1n2=2175）gL）mgmv2,從2C（要使小球能夠在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)最小速度滿(mǎn)意LA 到最高點(diǎn),由動(dòng)能定理有mgL1mv21mv2,解得v030223解析：（1）小球由 AB過(guò)程中,依據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mgR1mv B22vB2gR小球在 B 點(diǎn)時(shí),依據(jù)向心力公式有；FNmgmvB23 mgR2FNmgmvBR學(xué)習(xí)必備 歡迎下載依據(jù)牛頓第三定律,小球?qū)壍赖膲毫Υ笮〉扔谲壍缹?duì)小球的支持力,為 3mg （2）小球由 BC過(guò)程,水平方向有： s=vB t1

16、gt 22豎直方向有：HR解得s2HR R4B 解析：小球從小口 A 沿切線方向水平射入筒內(nèi),小球的運(yùn)動(dòng)可看作水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的疊加；因此從 A 至 B 的時(shí)間為：t 2h,在這段時(shí)間內(nèi)g小球必需轉(zhuǎn)整數(shù)周才能從 B 口處飛出,所以有：t nT 2 nR,當(dāng) n=1 時(shí), v0最小,v 0v0min= R 2 g；h三、考點(diǎn)落實(shí)訓(xùn)練1關(guān)于向心力的以下說(shuō)法中正確選項(xiàng)A向心力不轉(zhuǎn)變做圓周運(yùn)動(dòng)物體速度的大小B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其向心力是不變的C做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,所受合力肯定等于向心力D做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,肯定是所受的合外力充當(dāng)向心力2在豎直平面內(nèi)有一半徑為R 的光滑

17、圓環(huán)軌道,一質(zhì)量為m的小球穿在圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)的速率 vc=4gR/5,就下述正確選項(xiàng)A此球的最大速率是6vcB小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是4mg5C小球在任始終徑兩端點(diǎn)上的動(dòng)能之和相等D小球沿圓軌道繞行一周所用的時(shí)間小于 5 R/ g3如下列圖,半徑為 R 的豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)底部靜止著一個(gè)光滑小球,現(xiàn)給小球一個(gè)沖擊使其在瞬時(shí)得到一個(gè)水平初速 v0,如 v010Rg ,就有關(guān)小球能夠上升的最大高度3（距離底部）的說(shuō)法中正確選項(xiàng)（）2A肯定可以表示為 v 0 B 可能為 R2 g 3 R C可能為 R D學(xué)習(xí)必備歡迎下載可能為5 R34如下列圖,細(xì)輕桿的一端與小球相連,可繞

18、O 點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)；現(xiàn)給小球一初速度,使它在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),a、b 分別表示軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),就小球在這兩b點(diǎn)對(duì)桿的作用力大小之差可能為（）A3mgOB4mgaC5mgD6mg5小球質(zhì)量為m,用長(zhǎng)為 L 的輕質(zhì)細(xì)線懸掛在O點(diǎn),在 O點(diǎn)的正下方L 處有一釘子 2P,把細(xì)線沿水平方向拉直,如下列圖,無(wú)初速度地釋放小球,當(dāng)細(xì)線遇到釘子的瞬時(shí),設(shè)線沒(méi)有斷裂,就以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）L/2 O L A小球的角速度突然增大B小球的瞬時(shí)速度突然增大P C小球的向心加速度突然增大D小球?qū)揖€的拉力突然增大6如下列圖,質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈性桿 量為 m的小球,今使小球在水平面內(nèi)做半徑為P 插入桌面上的小

19、孔中,桿的另一端套有一個(gè)質(zhì) R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),且角速度為m,就桿的上端受到球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮椋ǎ〢2RBmg24R2Cmg24R2D不能確定7用輕質(zhì)尼龍線系一個(gè)質(zhì)量為 0.25 kg 的鋼球在豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)；已知線長(zhǎng)為 1.0 m ,如鋼球恰能通過(guò)最高點(diǎn),就球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)線受到的拉力是_N；如將線換成質(zhì)量可以忽略的輕桿,為了使球恰能通過(guò)最高點(diǎn),此桿的最大承擔(dān)力至少應(yīng)為 _N；8如下列圖皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)輪,大輪直徑是小輪直徑的 3 倍, A是大輪邊緣上一點(diǎn),B 是小輪邊緣上一點(diǎn),C 是大輪上一點(diǎn),C到圓心 O1的距離等于小輪半徑；轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶不打滑,就 A、B、C三點(diǎn)的角速度之比 A B C=_,向心加速度大小之比 aAaBaC=_；9如下列圖,半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置；b A 兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球 a、b 以不同的速度進(jìn)入管內(nèi),a 通過(guò)最高點(diǎn) A 時(shí),對(duì)管壁上部的壓力為3mg,b 通過(guò)最高點(diǎn) A 時(shí),對(duì)管壁下a 部的壓力為0.75 mg,求 a、 b 兩球落地點(diǎn)間的距離；學(xué)習(xí)必備 歡迎下載考點(diǎn)落實(shí)訓(xùn)練參考答案1AD 2 ACD 3 BC 解析： 小球從最低點(diǎn)沿圓軌道向上運(yùn)動(dòng),如小球到最高點(diǎn)的速度為零,依據(jù)機(jī)械能守恒,2 有小球上升的高度為 H= v 05