高考物理复习第4章曲线运动万有引力定律第三课时圆周运动市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,3,课时圆周运动,1/29,考点一 圆周运动中运动学分析,2/29,【,例,1】,(,多项选择,),(,太原模拟,),如图所表示为皮带传动装置，右轮半径为,r,，,a,是它边缘上一点，左侧是一轮轴，大轮半径是,4r,，小轮半径是,2r,，,b,点在小轮上，到小轮中心距离为,r,，,c,点和,d,点分别位于小轮和大轮边缘上，若在传动过程中皮带不打滑，则,(,),A,a,点和,b,点线速度大小相等,B,a,点和,b,点角速度大小相等,C,a,点和,c,点线速度大小相等,D,a,点和,d,点向心加速度大小相等,3/29,4/29,(1),高中阶段所接触传动主要有：,皮带传动；,同轴传动；,齿轮传动；,摩擦传动,(2),传动装置特点：,同轴传动：固定在一起共轴转动物体上各点角速度相同；,皮带传动、齿轮传动和摩擦传动：皮带,(,或齿轮,),传动和不打滑摩擦传动两轮边缘上各点线速度大小相等,规 律 总 结,5/29,1,(衡水模拟),如图所表示，轮O,1,、O,3,固定在同一转轴上，轮O,1,、O,2,用皮带连接且不打滑在O,1,、O,2,、O,3,三个轮边缘各取一点A、B、C，已知三个轮半径之比r,1,r,2,r,3,2,1,1，求：,(1)A、B、C三点线速度大小之比v,A,v,B,v,C,；,(2)A、B、C三点角速度之比,A,B,C,；,(3)A、B、C三点向心加速度大小之比a,A,a,B,a,C,.,6/29,解析：,(1)令v,A,v,，,因为皮带转动时不打滑,，,所以v,B,v.因,A,C,，,由公式vr知,，,当角速度一定时,，,线速度跟半径成正比,，,故v,C,v,，,所以v,A,v,B,v,C,2,2,1.,(2)令,A,，,因为共轴转动,，,所以,C,.因v,A,v,B,，,由公式知,，,当线速度一定时,，,角速度跟半径成反比,，,故,B,2,，所以,A,B,C,1,2,1.,7/29,8/29,考点二 圆周运动动力学分析,1,向心力起源：向心力是按力作用效果命名，能够是重力、弹力、摩擦力等各种力，也能够是几个力协力或某个力分力，所以在受力分析中要防止再另外添加一个向心力,2,向心力确实定：(1)确定圆周运动轨道所在平面，确定圆心位置；(2)分析物体受力情况，找出全部力沿半径方向指向圆心协力就是向心力,9/29,【,例,2】,(,银川模拟,),某游乐场有一个叫,“,空中飞椅,”,游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘边缘上，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋若将人和座椅看作一个质点，则可简化为如图所表示物理模型，其中,P,为处于水平面内转盘，可绕竖直转轴,OO,转动,10/29,设绳长,l,10,m,，质点质量,m,60,kg,，转盘静止时质点与转轴之间距离,d,4,m,转盘逐步加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向夹角,37(,不计空气阻力及绳重，绳不可伸长，,sin,37,0.6,，,cos,37,0.8,，,g,10,m,/,s,2,),求质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘角速度及绳拉力,11/29,12/29,方 法 总 结,处理圆周运动问题主要步骤：,审清题意,，,确定研究对象；,分析物体运动情况,，,即物体线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；,分析物体受力情况,，,画出受力示意图,，,确定向心力起源；,依据牛顿运动定律及向心力公式列方程,13/29,2,(多项选择),(,临川模拟,),演出杂技,“,飞车走壁,”,演员骑着摩托车飞驶在光滑圆台形筒壁上，筒轴线垂直于水平面，筒固定不动，演员和摩托车总质量为m，先后在A、B两处紧贴着内壁分别在图中虚线所表示水平面内做匀速圆周运动，则(),A,A处线速度大于B处线速度,B,A处角速度小于B处角速度,C,A处对筒压力大于B处对筒压力,D,A处向心力等于B处向心力,14/29,解析：,第一步确定研究对象：研究对象为演员和摩托车,，,看成一个系统,第二步确定运动情况：,其轨道平面均是水平；,其轨道圆心均在筒轴线上；,其向心力均在各自水平轨道平面内指向各自圆心,15/29,第三步受力分析：系统在,A,、,B,处受力如图所表示,第四步列方程：因为系统向心力都来自重力,mg,和支持力,F,N,协力,F,合,(,或支持力,F,N,在指向圆心方向分力,),，,由图得,F,合,mg,tan,，,F,A,向心,F,B,向心,mg,tan,.,16/29,17/29,考点三 竖直面内圆周运动,1,在竖直平面内做圆周运动物体，按运动到轨道最高点时受力情况可分为两类：一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动过山车等)，称为,“,绳(环)约束模型,”,；二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内运动等)，称为,“,杆(管)约束模型,”,18/29,2,绳、杆模型包括临界问题,19/29,20/29,【,例,3】,(,南阳模拟,),如图所表示，质量为,m,小球置于正方体光滑盒子中，盒子边长略大于球直径某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为,R,匀速圆周运动，已知重力加速度为,g,，空气阻力不计，则,(,),21/29,22/29,23/29,3,(,丹东模拟,),如图所表示，一质量为,M,光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内套在大环上质量为,m,小环,(,可视为质点,),，从大环最高处由静止滑下重力加速度大小为,g.,当小环滑到大环最低点时，大环对轻杆拉力大小为,(,),A,Mg,5mg,B,Mg,mg,C,Mg,5mg,D,Mg,10mg,24/29,25/29,用极限法分析圆周运动临界问题,1,有些题目中有,“,刚好,”“,恰好,”“,恰好,”,等字眼，显著表明题述过程中存在着临界点,2,若题目中有,“,取值范围,”“,多长时间,”“,多大距离,”,等词语，表明题述过程中存在着,“,起止点,”,，而这些起止点往往就是临界状态,3,若题目中有,“,最大,”“,最小,”“,至多,”“,最少,”,等字眼，表明题述过程中存在着极值，这些极值点也往往是临界状态,方 法 技 巧 思 维 提 升,26/29,典例,如图所表示，一倾斜匀质圆盘绕垂直于盘面固定对称轴以恒定角速度,转动，盘面上离转轴距离,2.5,m,处有一小物体与圆盘一直保持相对静止物体与盘面间动摩擦因数为,(,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,),，盘面与水平面夹角为,30,，,g,取,10,m,/,s,2,.,则,最大值是,(,),A,.,rad,/,s,B,.,rad,/,s,C,1.0,rad,/,s,D,0.5,rad,/,s,27/29,思绪导引,28/29,29/29,