2019届二轮复习4圆周运动课件（17张）
第
4
讲
圆周运动
-
2
-
描述圆周运动的物理量及其关系
【典题
1
】
(2018
年
2
月杭州期末
,7)
健步行走是现在流行的一种健身方式。如图所示
,
在广场的两个同心圆圆形走道上
,
有一对父女沿同一方向匀速健步行走
,
女儿在图中
A
位置
,
父亲在图中
B
位置。若女儿、父亲所在位置与圆心始终在一条线上
,
则下列说法正确的是
(
)
A.
女儿的线速度比较大
B.
女儿的角速度比较大
C.
父亲的加速度比较大
D.
父亲的转速比较大
答案
:
C
-
3
-
解析
:
女儿、父亲所在位置与圆心始终在一条线上
,
属于同轴转动
,
所以角速度相等
,
故
ω
A
=
ω
B
;
由于
r
A
a
A
,
父亲的加速度比较大
,
故
C
正确
;
根据
,
角速度相等
,
转速相同
,
故
D
错误。
-
4
-
知识
链接
-
5
-
当堂练
1
(2018
年
4
月浙江选考
,4)
两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动
(
如图
),
在相同时间内
,
它们通过的路程之比是
4
∶
3,
运动方向改变的角度之比是
3
∶
2
。则它们
(
)
A.
线速度大小之比为
4
∶
3
B.
角速度大小之比为
3
∶
4
C.
圆周运动的半径之比为
2
∶
1
D.
向心加速度大小之比为
1
∶
2
答案
:
A
解析
:
时间相同
,
路程之比即线速度之比
,A
正确
;
运动方向改变的角度之比即对应扫过的圆心角之比
,
由于时间相同
,
角速度之比为
3
∶
2,B
错误
;
路程比除以角度比得半径为
8
∶
9,C
错误
;
由
向心加速度
得向心加速度大小之比为
2
∶
1,D
错误。
-
6
-
对向心力的
理解
【典题
2
】
(2018
年
3
月东阳中学高三开学考
,6)
如图所示
,
在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动
,
若减小圆筒和物体的角速度做匀速转动
(
此时物体和圆筒仍然一起运动
),
下列说法正确的是
(
)
A.
物体所受弹力增大
,
摩擦力也增大
B.
物体所受弹力增大
,
摩擦力减小
C.
物体所受弹力减小
,
摩擦力不变
D.
物体所受弹力增大
,
摩擦力不变
答案
:
C
解析
:
物体随圆筒一起匀速转动时
,
物体的重力与所受静摩擦力是一对平衡力
,
保持不变
,
向心力由弹力提供
,
随角速度的减小而减小
,
故
C
正确。
-
7
-
总结提升
对向心力的理解要注意以下两点
:
1
.
向心力的作用效果是只改变速度的方向
,
不改变速度的大小
;
向心力是按力的作用效果来命名的
,
不是具有特定性质的某种力
,
充当向心力的力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力
,
也可以是合力或分力
,
应明确各种情况下向心力的来源。在匀速圆周运动中
,
合外力一定是向心力
;
在非匀速圆周运动中
,
沿半径方向的合外力提供向心力。
2
.
向心力的方向指向圆心
,
与线速度方向相互垂直
,
方向时刻在发生变化
,
故向心力为变力。
-
8
-
当堂练
2
(2017
浙
江
省
名校协作模拟
,6)
在中国南昌有世界第五高摩天轮
——
南昌之星
,
总建设高度为
160
米
,
横跨直径为
153
米。它一共悬挂有
60
个太空舱
,
每个太空舱上都配备了先进的电子设备
,
旋转一周的时间是
30
分钟
,
可同时容纳
400
人左右进行游览。若该摩天轮做匀速圆周运动
,
则乘客
(
)
A
.
速度始终
恒定
B.
加速度始终恒定
C.
乘客对座椅的压力始终不变
D.
乘客受到的合力不断改变
答案
解析
解析
关闭
A.
匀速圆周运动的速度方向沿圆周的切线方向
,
方向时刻在改变
,
故其速度是变化的
,
故
A
错误。
B.
做匀速圆周运动的物体
,
其向心加速度方向始终指向圆心
,
方向时刻在变化
,
故向心加速度是变化的
,
故
B
错误。
C.
乘客对座椅的压力方向始终变化
,
所以压力变化
,
故
C
错误。
D.
做匀速圆周运动的物体
,
其所受的合力提供向心力
,
其方向始终指向圆心
,
始终变化
,
故
D
正确。
答案
解析
关闭
D
-
9
-
向心力的计算
【典题
3
】
(2018
年
2
月温州六校协作体期末
,9)
摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车。当列车转弯时
,
在电脑控制下
,
车厢会自动倾斜
;
行驶在直线上时
,
车厢又恢复原状
,
就像玩具
“
不倒翁
”
一样。假设有一超高速列车在水平面内行驶
,
以
360 km/h
的速度拐弯
,
拐弯所在处半径为
1 km,
则质量为
50 kg
的乘客
,
在拐弯过程中所受到的火车给该乘客的作用力为
(
g
取
10 m/s
2
)(
)
A.500 N B.1 000 N
C.500
N D.0
答案
:
C
-
10
-
解析
:
360
km/h
=
100
m/s,
根据牛顿第二定律知
,
-
11
-
解题技法
圆周运动的分析思路
1
.
分析运动情况
:
即做什么性质的圆周运动
(
匀速圆周运动
?
变速圆周运动
?);
确定轨道所在的平面和圆心位置
,
从而确定向心力
(
合力
)
的方向。
2
.
分析受力情况
(
注意不要把向心力作为某一性质的力进行分析
),
在向心方向求合外力
(
即选定向心方向为正方向
)
。
3
.
根据已知量和要求量选择合适的向心加速度公式
:
-
12
-
当堂练
3
(2018
年名校新高考研究联盟高三第二次联考
,13)
应用物理知识分析生活中的常见现象
,
可以使物理学习更加有趣和深入。例如你用手掌平托一苹果
,
保持这样的姿势在竖直平面内以速率
v
按顺时针方向做半径为
R
的匀速圆周运动。假设
t=
0
时刻苹果在最低点
a
且重力势能为零
,
关于苹果从最低点
a
运动到最高点
c
的过程
,
下列说法正确的是
(
)
A.
苹果在最高点
c
受到手的支持力为
B.
苹果的重力势能随时间的变化关系为
C.
苹果在运动过程中机械能守恒
D.
苹果在运动过程中的加速度越来越小
答案
:
B
-
13
-
-
14
-
万有引力定律的应用
【典题
4
】
(2018
年
4
月浙江
,9)
土星最大的卫星叫
“
泰坦
”(
如图
),
每
16
天绕土星一周
,
其公转轨道半径约为
1
.
2
×
10
6
km,
已知引力常量
G=
6
.
67
×
10
-
11
N·m
2
/kg
2
,
则土星的质量约为
(
)
A.5
×
10
17
kg B.5
×
10
26
kg
C.7
×
10
33
kg D.4
×
10
36
kg
答案
:
B
解析
:
根据
“
泰坦
”
的运动情况
,
万有引力提供向心力
,
-
15
-
知识链接
计算绕某天体运行的行星
(
或卫星
)
的运动状态
1
.
原理
:
将行星
(
或卫星
)
绕太阳
(
或行星
)
的运动近似看作匀速圆周运动
,
行星
(
或卫星
)
的向心力由万有引力提供。
-
16
-
-
17
-
当堂练
4
(2017
年
4
月浙江省普通高校招生选考
,11)
如图所示
,
设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动
,
金星自身的半径是火星的
n
倍
,
质量为火星的
k
倍
,
不考虑行星自转的影响
,
则
(
)
C.
金星绕太阳运动的加速度比火星小
D.
金星绕太阳运动的周期比火星大
答案
解析
解析
关闭
答案
解析
关闭
