必修2圆周运动复习学案

1高一物理《圆周运动》导学案一、匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度1．匀速圆周运动(1)定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长______，就是匀速圆周运动．(2)特点：加速度大小_______，方向始终指向______，是变加速运动．(3)条件：合外力大小________、方向始终与_______方向垂直且指向圆心．2．描述圆周运动的物理量描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力等，现比较如下表：定义、意义公式、单位线速度①描述圆周运动的物体运动_____的物理量(v)②是矢量，方向和半径垂直，和圆周相切①v＝ΔsΔt＝_______②单位：角速度①描述物体绕圆心________的物理量(ω)②矢量，中学中方向只考虑顺、或逆时针①ω＝ΔθΔt＝_____②单位：_______周期和转速①周期是物体沿圆周运动______的时间(T)②转速是物体单位时间转过的_____(n)，也叫频率(f)①T＝2πrv单位：s②n的单位：r/s、r/min，f的单位：Hz(即r/s)向心加速度①描述速度_______变化快慢的物理量(a)②方向指向圆心，时刻______（变化或不变）①a＝v2r＝______②单位：m/s2二、匀速圆周运动的向心力1．作用效果：向心力产生向心加速度，只改变速度的____，不改变速度的______；2．大小：F＝mv2r＝_____＝m4π2rT2＝mωv＝4π2mf2r；3．方向：始终沿半径方向指向______，时刻在改变，即向心力是一个变力．4．来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的____提供，还可以由一个力的____提供.三、离心现象1．定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动．2．本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向．3．受力特点：当F＝mrω2时，物体做匀速圆周运动；当F＝0时，物体沿切线方向飞出；当F＜mrω2时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力，如图所示．2四、考点互动探究例1、如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中皮带不打滑，则(CD)．A．a点和b点的线速度大小相等B．a点和b点的角速度大小相等C．a点和c点的线速度大小相等D．a点和d点的向心加速度大小相等例2、铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h的设计不仅与r有关．还与火车在弯道上的行驶速度v有关．下列说法正确的是(AD)．A．速率v一定时，r越小，要求h越大B．速率v一定时，r越大，要求h越大C．半径r一定时，v越小，要求h越大D．半径r一定时，v越大，要求h越大例3、一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是(A)．A．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零B．小球过最高点的最小速度是gRC．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小例4、如图所示，质量为m的木块，用一轻绳拴着，置于很大的水平转盘上，细绳穿过转盘中央的细管，与质量也为m的小球相连，木块与转盘间的最大静摩擦力为其重力的μ倍(μ＝0.2)，当转盘以角速度ω＝4rad/s匀速转动时，要保持木块与转盘相对静止，木块转动半径的范围是多少？(g取10m/s2)解：当物块受到的摩擦力向外且最大时，根据mg-μmg=mω2r1解得r1=0.50m当物块受到的摩擦力指向盘中央且最大时，根据mg+μmg=mω2r2解得r2=0.75m故木块转动的轨道半径范围是限时训练一、单项选择题1．甲、乙两个物体分别放在南沙群岛和北京，它们随地球一起转动时，下面说法正确的是A．甲的线速度大，乙的角速度小B．甲的线速度大，乙的角速度大C．甲和乙的线速度相等D．甲和乙的角速度相等2.如图所示，在皮带传动装置中，主动轮A和从动轮B半径不等，皮带与轮之间无相对滑动，则下列说法中正确的是：()A．两轮的角速度相等B．两轮边缘的线速度大小相同AB3C．两轮边缘的向心加速度大小相同D．两轮转动的周期相同3．如图所示，用细绳系着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，关于小球受力说法正确的是()A．只受重力B．只受拉力C．受重力、拉力和向心力D．受重力和拉力4．一辆卡车在丘陵地匀速行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是（）A．a处B．b处C．c处D．d处5．关于作匀速圆周运动的物体的向心加速度，下列说法正确的是()A．向心加速度的大小和方向都不变B．向心加速度的大小和方向都不断变化C．向心加速度的大小不变，方向不断变化D．向心加速度的大小不断变化，方向不变6．同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥，在桥的中央处有()A．车对两种桥面的压力一样大B．车对平直桥面的压力大C．车对凸形桥面的压力大D．无法判断7.甲、乙两物体以大小相等的线速度做匀速圆周运动，它们的质量之比为1：3，轨道半径之比为3:4，则甲、乙两物体的向心加速度之比为()A.1：3B.3:4C.4:3D.3:18．如图猴子攀在树上，看到猎人对着它水平击发子弹的火光，它作出如下反应，其中有可能逃避被击中厄运的是A．立即松手从树上掉下B．迟缓一下，再从树上掉下C．立即沿子弹初速方向水平扑出D．立即向子弹初速相反的方向水平扑出9、物体m用线通过光滑的水平板间小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示．如果减少M的重量，则物体m的轨道半径r，角速度ω，线速度v的大小变化情况是A．r不变，v变小B．r增大，ω减小C．r减小，v不变D．r减小，ω不变10、如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触．由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FB：FA为(210smg)A．1：1B．l：2C．1：3D．l：4二、双项选择题11．质点作匀速圆周运动，下列物理量不变的是A．速度B．速率C．角速度D．加速度12．图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。mbcdrMOmABrabr2r4rcd4左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则()A．a点与b点的线速度大小相等B．a点与b点的角速度大小相等C．a点与c点的线速度大小相等D．a点与d点的向心加速度大小相等13．如图，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则物体的受力情是A．受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用B．摩擦力的方向与运动方向相反C．重力和支持力是一对平衡力D．摩擦力提供使物体做匀速圆周运动的向心力14.如图所示，水平转台上放着A、B、C三物，质量分别为2m、m、m，离转轴距离分别为R、R、2R，与转台动摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法正确的是：A.若三物均未滑动，C物向心加速度最大B.若三物均未滑动，B物受摩擦力最大C.转速增加，C物比A物先滑动D.转速增加，B物比A物先滑动15．(2012·福建卷，20)如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R＝0.5m，离水平地面的高度H＝0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s＝0.4m．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2.求：(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.16．如图所示，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)．已知圆弧的半径R＝0.3m，θ＝60°，小球到达A点时的速度vA＝4m/s.(取g＝10m/s2)求：(1)小球做平抛运动的初速度v0；(2)P点与A点的水平距离和竖直高度；(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。mABC5六、反思收获疑问参考答案一、单项选择题[每题4分,共40分]12345678910DBDBCBCBBC二、双项选择题[每题6分,选不全3分,共24分]11BC12CD13CD14AC15：（1）设物体下落时间为t;根据自由落体运动规律：解得：（2）物体刚要离开平台时向心力由摩擦力提供：则代入数据得：解：(1)小球到A点的速度如图所示，由图可知：v0=vx=vAcosθ=4×cos60°=2m/s(2)vy=vAsinθ=4×sin60°=m/s由平抛运动规律得：vy2=2gh，vy=gt，x=v0t6解得：h=0.6m，m≈0.69m(3)由圆周运动的向心力公式得：NC+mg=m代入数据得：NC=8N由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小NC'=NC=8N，方向竖直向上