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1、2011高三物理一轮复习教学案(24)-匀速圆周运动【学习目标】(1)理解并记住描述圆周运动的物理量。(2)学会解匀速圆周运动的运动学问题。(3)掌握解圆周运动动力学问题的一般方法。【自主学习】一、匀速圆周运动的特点：1、轨迹：2、速度：二、描述圆周运动的物理量：1、线速度(1)物理意义：描述质点 (2)方向：大小：2、角速度(1)物理意义：描述质点 (2)大小：(3)单位：3、周期和频率(1)定义：做圆周运动的物体 叫周期。做圆周运动的物体 叫频率。(2)周期与频率的关系：(3)频率与转速的关系：4(1)物理意义：描述(2)大小：(3)方向：(4)作用：5(1)作用：(2)来源：(3)大小:
2、(4)方向：特别思考(1)向心力、向心加速度公式对变速圆周运动使用吗？(2)向心力对物体做功吗？三、圆周运动及向心力来源：1、匀速圆周运动：(1)性质：(2)加速度：(3)向心力：(4)质点做匀速圆周运动的条件：(a) (b) 2、非匀速圆周运动:(1)(2)(3)性质：加速度:向心力:1、定义:2、3、本质：_特别注意:3、向心力来源: 四、离心运动：(1)离心运动并非沿半径方向飞出的运动，而是运动半径越来越大的运动或沿切线方向飞 出的运动。(2)离心运动并不是受到什么离心力作用的结果，根本就没什么离心力，因为没什么物体 提供这种力。【典型例题】一、匀速圆周运动的运动学问题：例1、如图一1所
3、示,传动轮A、B、 动，皮带不打滑，B、C两轮同轴，C的半径之比为2: 1: 2, A、B两轮用皮带传a、b、c三点分别处于 A、B、C三轮的边缘，d点在A轮半径的中点。试求： 线速度之比，即 Va：Vb：Vc：Vc= 即：aa：ab：ac：ad=a、b、c、d四点的角速度之比，即3 a：3b：coc：3d=;向心加速度之比，(小结)本题考察得什么:aA - dcbA、B的周图一1图5-6-5例2、如图一2, A、B两质点绕同一圆心沿顺时针方向做匀速圆周运动,期分别为、T2,且T1V b B. A w bC. aAaBD.压力 NaNb4、半径为R的光滑半圆柱固定在水平地面上，顶部有一小物块，
4、如图所示，今给小物块个初速度V0 JgR,则物体将：（）A.沿圆面A、B、C运动B.先沿圆面AB运动，然后在空中作抛物体线运动C.立即离开圆柱表面做平抛运动D.立即离开圆柱表面作半径更大的圆周运动使悬线拉紧与竖直方向成一角度九然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（ ）小球的瞬时速度突然变大小球的所受的向心力突然变大A. B.小球的加速度突然变大悬线所受的拉力突然变大C.D.5、如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于。点，在。点正下方的P点钉一颗钉子,r=0.2m的圆周6、如图所示，汽车以速度 V通过一半圆形拱桥的顶点时，关于汽车受力的说法正确的是A.汽车受重力、支持力、向心力 B.汽车受重力
5、、支持力、牵引力、摩擦力、向心力C.汽车的向心力是重力 D.汽车的重力和支持力的合力是向心力7 .如图所示，质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为 运动，已知小球在最高点的速率为V1=2m/s, g取10m/s2,试求：（1）小球在最高点时的细绳的拉力Tk？（2）小球在最低点时的细绳的拉力丁2=?8 . （6分）如图5-14所示，半径为R的圆板置于水平面内， 在轴心。点的正上方 高h处，水平抛出一个小球，圆板做匀速转动，当圆板半径OB转到与抛球初图A14速度方向平行时，小球开始抛出，要使小球和圆板只碰一次，且落点为B,求:小球初速度的大小.(2)圆板转动的角速度。9、长为
6、L=0.4m的轻质细杆一端固定在。点，在竖直平面内作匀速圆周运动，角速度为w=6rad/s ,若杆的中心处和另一端各固定一个质量为m=0.2kg的小物体，则端点小物体在转到竖直位置的最高点时，(g取10m/s2)求：(1)杆对端点小物体的作用力的大小和方向；(2)杆对轴。的作用力的大小和方向。例题、针对练习及能力训练题答案一、例题例一(1) 3 b= 3 c, 3 a= 3 b,因为 v= 3 R,va=vb 且a=2B,所以 3 b=2 3 a,由此得出：因为 3 a： 3 b=1：2,co b： co c=1：1,co a： co d=1:1 co a： co b： co c： co d=
7、1:2:2:1(2)Va=Vb,而 Va=2Vd,Vc=2Vb,所以 Va：Vb：Vc：Vd=2：2：4：1(3) aa：ab：ac：ad =2：4：8：1或者按 aa：ab：ac：ad= w a2ra： w b2rb w c2rc： w d2rd=2：4：8：1.例 2、t=nT iT2/(T 2-T1)例 3、5/3例 4二、针对训练1、答案：A2、答案：C解析：匀速圆周运动中，速度和加速度方向时刻在变，故 A、B错，C对； 物体只有做匀速圆周运动时，其合力才垂直于速度，不改变线速度大小，D错.故C选项正确.3.答案：B解析：物体A在水平台上，受重力 G竖直向下，支持力 Fn竖直向上，且两
8、 力是一对平衡力，至于物体A是否受摩擦力，方向如何，由运动状态分析才知道，由于 A随圆盘做圆周运动，所以必须受到向心力作用，G与Fn不能提供向心、力,只有 A受摩擦力F且指向圆心充当向心力，才能使物体有向心力而做匀速圆周运动.故 B正确.4.答案:B解析：车厢突然制动时，重球由于惯性，继续向前运动，而悬线欲使它改变运动方向则沿圆弧运动，所以拉力变大，即 B正确.5、答案:A 6.答案:A7.解析：绳对 m1和m2的拉力是它们做圆周运动的向心力，根据题意Ri+R2=L, R2=L-Ri 对 m1： F = m3 2Ri对 m2： F = m2co 2R2= m2 co 2(L- Ri) 所以 m
9、1 3 2Ri= m2 3 2(L-Ri)即得:Ri =m2Lmim2F = m12 .m2L1Tlim2R2= L- R1 =2.m1m2L1TliLm1m2答案:m2L;m1mb2.m1Lm1m2 L;F=mbm26、D三、能力训练1、D 2、C 3、A 4、C 5、B7. (1) T= 3N(2) T = 7N8.解析：（1）小球做平抛运动在竖直方向h= gt2t=2h ,g所以 v0=R.J g,2h, 2h在水干方向：s= Vit= vo = R:g方向向下AOO.ELLY OBQ. 5L0图D-12(2)因为 t = nT=n5所以 3 = 2nnjg (n=1, 2,),2h答案：(1)R,叵 (2)2nn CT (n= 1, 2,)2h. 2h9、简解：(1) mg+%=mco 2LTa= m w2 L-mg=0.88N(2) mg+ Tb-TA=mco 2 L/2Tb = t a +mw2 L/2-mg=0.32N方向向下轴。受力方向向上，大小也为0.32N