【步步高】2020年高考物理大一輪 第四章 第3課時(shí) 圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 新人教版必修2（通用）

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1、第3課時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1.掌握描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及其之間的關(guān)系.2.理解向心力公式，掌握物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量基礎(chǔ)導(dǎo)引甲、乙兩物體都在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下各種情況下哪個(gè)物體的向心加速度比較大？A它們的線(xiàn)速度相等，乙的半徑小B它們的周期相等，甲的半徑大C它們的角速度相等，乙的線(xiàn)速度小D它們的線(xiàn)速度相等，在相同時(shí)間內(nèi)甲與圓心的連線(xiàn)掃過(guò)的角度比乙的大知識(shí)梳理描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量有線(xiàn)速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速、向心加速度、向心力等，現(xiàn)比較如下表.物理量物理意義定義和公式方向和單位線(xiàn)速度描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的_物體沿圓周通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值，v_方向：沿圓弧切

2、線(xiàn)方向單位：m/s角速度描述物體與圓心連線(xiàn)掃過(guò)角度的_運(yùn)動(dòng)物體與圓心連線(xiàn)掃過(guò)的角的弧度數(shù)與所用時(shí)間的比值，_單位：rad/s周期和轉(zhuǎn)速描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的_周期T：物體沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間轉(zhuǎn)速n：物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)周期單位：s轉(zhuǎn)速單位：r/s或r/min向心加速度描述線(xiàn)速度方向變化的_an_方向：總是沿半徑指向圓心，與線(xiàn)速度方向垂直單位：m/s2相互關(guān)系vrr2rfanr2v42f2r：線(xiàn)速度和角速度的物理意義有什么不同？二、向心力基礎(chǔ)導(dǎo)引分析圖1中物體A、B、C的受力情況，說(shuō)明這些物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力的來(lái)源，并寫(xiě)出動(dòng)力學(xué)方程圖1知識(shí)梳理1作用效果：產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的_，

3、不改變速度的_2大?。篎m_mmv42mf2r3方向：總是沿半徑方向指向_，時(shí)刻在改變，即向心力是一個(gè)變力4來(lái)源：向心力可以由一個(gè)力提供，也可以由幾個(gè)力的_提供，還可以由一個(gè)力的_提供 ：向心力是按效果還是按性質(zhì)命名的力？可以在受力分析時(shí)加一個(gè)向心力嗎？三、圓周運(yùn)動(dòng)、向心運(yùn)動(dòng)和離心運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)導(dǎo)引1關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的下列說(shuō)法正確的是 ()A勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng)B勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)C勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)D物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)其向心力不改變線(xiàn)速度的大小2物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果向心力突然消失，則下列說(shuō)法正確的是 ()A物體將繼續(xù)在原來(lái)的圓周上運(yùn)動(dòng)B物體將沿著圓周的切線(xiàn)方向飛出去C

4、物體將沿著切線(xiàn)和圓周之間的某一條曲線(xiàn)向遠(yuǎn)離圓心的方向運(yùn)動(dòng)D以上說(shuō)法均不對(duì)圖23如圖2所示，游樂(lè)場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)飛椅非常刺激有趣隨著旋轉(zhuǎn)速度越來(lái)越快，飛椅會(huì)逐漸遠(yuǎn)離圓柱你能講出其中的道理嗎？知識(shí)梳理1勻速圓周運(yùn)動(dòng)與非勻速圓周運(yùn)動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)具體比較見(jiàn)下表.項(xiàng)目勻速圓周運(yùn)動(dòng)非勻速圓周運(yùn)動(dòng)定義線(xiàn)速度的大小_的圓周運(yùn)動(dòng)線(xiàn)速度的大小_的圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)F向、a向、v均大小不變，方向變化，不變F向、a向、v大小和方向均發(fā)生變化，發(fā)生變化向心力F向F合由F合沿半徑方向的分力提供2離心運(yùn)動(dòng)(1)本質(zhì)：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身的慣性，總有沿著_飛出去的傾向(2)受力特點(diǎn)(如圖3所示)當(dāng)F_時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；圖3當(dāng)F

5、0時(shí)，物體沿_飛出；當(dāng)Fmr2時(shí)，物體逐漸向_靠近，做_運(yùn)動(dòng)：1.物體做離心運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿诫x心力的緣故嗎？2物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)是沿半徑方向遠(yuǎn)離圓心嗎？考點(diǎn)一圓周運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題分析考點(diǎn)解讀1對(duì)公式vr的理解當(dāng)r一定時(shí)，v與成正比當(dāng)一定時(shí)，v與r成正比當(dāng)v一定時(shí)，與r成反比2對(duì)a2rv的理解在v一定時(shí)，a與r成反比；在一定時(shí)，a與r成正比典例剖析圖4例1 如圖4所示裝置中，A、B、C三個(gè)輪的半徑分別為r、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(xiàn)速度之 比、角速度之比、加速度之比方法突破1高中階段所接觸的傳動(dòng)主要有：(1)皮帶傳動(dòng)(線(xiàn)速度大小相等)；(2)同軸傳動(dòng)(角速度相等

6、)；(3)齒輪傳動(dòng)(線(xiàn)速度大小相等)；(4)摩擦傳動(dòng)(線(xiàn)速度大小相等)2傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)：(1)同軸傳動(dòng)：固定在一起共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體上各點(diǎn)角速度相同；(2)皮帶傳動(dòng)：不打滑的摩擦傳動(dòng)和皮帶(或齒輪)傳動(dòng)的兩輪邊緣上各點(diǎn)線(xiàn)速度大小相等跟蹤訓(xùn)練1某種變速自行車(chē)，有六個(gè)飛輪和三個(gè)鏈輪，如圖5所示鏈輪和飛輪的齒數(shù)如下表所示，前、后輪直徑均為660 mm，人騎該車(chē)行進(jìn)的速度為4 m/s時(shí)，腳踩踏板做勻速圓周運(yùn) 圖5動(dòng)的角速度最小值約為 ()名稱(chēng)鏈輪飛輪齒數(shù)N/個(gè)483828151618212428A.1.9 rad/s B3.8 rad/sC6.5 rad/s D7.1 rad/s考點(diǎn)二圓周運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)

7、題分析考點(diǎn)解讀1向心力的確定(1)確定圓周運(yùn)動(dòng)的軌道所在的平面，確定圓心的位置(2)分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力，該力就是向心力2向心力的來(lái)源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加向心力典例剖析圖6例2 有一種叫“飛椅”的游樂(lè)項(xiàng)目，示意圖如圖6所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤(pán)邊緣轉(zhuǎn) 盤(pán)可繞穿過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為.不計(jì) 鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與夾角的關(guān)系方法突破解決

8、圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的主要步驟(1)審清題意，確定研究對(duì)象；(2)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，即物體的線(xiàn)速度、角速度、周期、軌道平面、圓心、半徑等；(3)分析物體的受力情況，畫(huà)出受力示意圖，確定向心力的來(lái)源；(4)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及向心力公式列方程跟蹤訓(xùn)練2在加拿大城市溫哥華舉行的第二十一屆冬奧會(huì)花樣滑冰雙人自由滑比賽落下帷幕，中國(guó)選手申雪、趙宏博獲得冠軍如圖7所示，如果趙宏博以自己為轉(zhuǎn)動(dòng)軸拉著申雪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)若趙宏博的轉(zhuǎn)速為30 r/min，手臂與豎直方向夾角為60，申雪的質(zhì)量是50 kg，她觸地冰鞋的線(xiàn)速度為4.7 m/s，則下列說(shuō)法正確的是 ()圖7A申雪做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為 rad/sB申雪觸地冰鞋

9、做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑約為2 mC趙宏博手臂拉力約是850 ND趙宏博手臂拉力約是500 N考點(diǎn)三平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題綜合分析典例剖析例3如圖8所示，一根輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴 一質(zhì)量m0.1 kg的小球靜止于A點(diǎn)，其右方有底面半 徑r0.2 m的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒頂端與A等高，筒底端左側(cè)有一小孔，距頂端h0.8 m開(kāi)始時(shí)小球處于O點(diǎn)所在水平面上方30的位置B處且細(xì)繩剛好伸直，OB及OA與轉(zhuǎn)筒的軸線(xiàn)在同一豎直平面內(nèi)，小孔此時(shí)也位于該豎直平面內(nèi)將小球從B點(diǎn)由靜止釋放，小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度vA2 m/s，此時(shí)輕繩突然斷掉，同時(shí)轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速圖8度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，最終小球恰好進(jìn)入小孔取g10 m/s2，不計(jì)

10、空氣阻力(1)求轉(zhuǎn)筒軸線(xiàn)與A點(diǎn)的距離d；(2)求轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；(3)欲求輕繩的長(zhǎng)度l，某同學(xué)解法如下：小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)過(guò)程中，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，則mgl(1sin 30)mv，代入數(shù)據(jù)，即可求得l.你認(rèn)為上述解法是否正確？如果認(rèn)為正確，請(qǐng)完成此題；如果認(rèn)為不正確，請(qǐng)給出正確的解答. 方法突破1此題是自由落體運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合的問(wèn)題，各運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度分析是關(guān)鍵2豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足機(jī)械能守恒定律，一般利用動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律建立最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的速度關(guān)系3對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)結(jié)合的問(wèn)題，還應(yīng)注意圓周運(yùn)動(dòng)的周期性問(wèn)題6.忽視圓周運(yùn)動(dòng)的周期性例4如圖9所示，半

11、徑為R的圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在距半徑高度h處以平行OB方向水平拋出一小球，拋出瞬間小球的初速度與OB方向平行，為 使小球和圓盤(pán)只碰撞一次且落點(diǎn)為B，求：圖9(1)小球的初速度大??；(2)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度誤區(qū)警示本題的常見(jiàn)錯(cuò)誤是認(rèn)為圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，小球恰好落在B點(diǎn)，即t1 ，t2T，故得2 .忽視了圓周運(yùn)動(dòng)的周期性，即t1這段時(shí)間內(nèi)，只要B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)2的整數(shù)倍角度，小球都可以與B點(diǎn)相碰正確解析(1)設(shè)小球在空中的飛行時(shí)間為t1，初速度為v0，圓盤(pán)的角速度為，小球平拋時(shí)間t1 .小球水平方向分運(yùn)動(dòng)v0t1R，可得v0R .(2)當(dāng)OB再次與v0平行時(shí)，圓盤(pán)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2nT(n1,2,3,4，)，T，依題意t

12、1t2, ，解得n (n1,2,3,4，)答案(1)R (2)n (n1,2,3,4，)正本清源1.多解原因：因勻速圓周運(yùn)動(dòng)具有周期性，使得前一個(gè)周期中發(fā)生的事件在后一個(gè)周期中同樣可能發(fā)生，這將造成多解.2.多解問(wèn)題模型：常涉及兩個(gè)物體的兩種不同的運(yùn)動(dòng)，其中一個(gè)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)物體做其他形式的運(yùn)動(dòng).,由于涉及兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行的，因此求解的基本思路是依據(jù)等時(shí)性建立等式求出待求量.圖10跟蹤訓(xùn)練3如圖10所示，直徑為d的紙筒以角速度繞垂直于紙面的O軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(圖示為截面)從槍口射出的子彈沿直 徑穿過(guò)圓筒，在圓周上留下a、b兩個(gè)彈孔已知aO與bO z的夾角為，求子彈的速度7不能建立

13、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的模型圖11例5質(zhì)量為m的飛機(jī)以恒定速率v在空中水平盤(pán)旋，如圖11所示，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則此時(shí) 空氣對(duì)飛機(jī)的作用力大小為 ()Am BmgCm Dm 甲誤區(qū)警示本題錯(cuò)誤的原因：一是不能正確建立飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的模型 (實(shí)質(zhì)上是圓錐擺模型)，錯(cuò)誤地認(rèn)為飛機(jī)沿傾斜面圓軌道做勻速圓 周運(yùn)動(dòng)，受力情況示意圖如圖甲所示，得出Fm ，錯(cuò)選D；二是對(duì)飛機(jī)受力情況分析錯(cuò)誤，錯(cuò)誤地認(rèn)為空 氣對(duì)飛機(jī)的作用力就是向心力而錯(cuò)選A.乙正確解析飛機(jī)在空中水平盤(pán)旋時(shí)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到重力和空氣的作用力兩個(gè)力的作用，其合力提供向心力Fnm.飛機(jī)受力情況示意圖如圖乙所示，根據(jù)勾股定理

14、得：Fm .答案C正本清源正確建立勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型，確定其運(yùn)動(dòng)平面與圓心位置，找出物體的受力，是解題關(guān)鍵.跟蹤訓(xùn)練4有一種大型游戲器械是一個(gè)圓筒形容器，筒壁豎直，游客進(jìn)入容器后靠筒壁站立當(dāng)圓筒開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后，轉(zhuǎn)速加快到一定程度時(shí)，地板突然塌落，游客發(fā)現(xiàn)自己沒(méi)有落下去這是因?yàn)?()A游客處于超重狀態(tài)B游客處于失重狀態(tài)C游客受到的摩擦力等于重力D筒壁對(duì)游客的支持力等于重力A組圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題圖121如圖12所示的皮帶傳動(dòng)裝置中，右邊兩輪是在一起同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中A、B、C三輪的半徑關(guān)系為RARC2RB，設(shè)皮帶 不打滑，則三輪邊緣上的一點(diǎn)線(xiàn)速度之比vAvBvC _，角速度之比ABC_.2一個(gè)環(huán)繞中心線(xiàn)A

15、B以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，P、Q為環(huán)上兩點(diǎn)，位置如圖13所示，下列說(shuō)法正確的是 ()AP、Q兩點(diǎn)的角速度相等圖13BP、Q兩點(diǎn)的線(xiàn)速度相等CP、Q兩點(diǎn)的角速度之比為1DP、Q兩點(diǎn)的線(xiàn)速度之比為1B組圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題3如圖14所示，一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點(diǎn)的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊，求：圖14(1)當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的 大??；(2)當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且其所受到的摩擦力為零時(shí)，筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度4如圖15所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的細(xì)繩，上端固定在天花板O點(diǎn)上，下端拴著質(zhì)量為m的小球

16、當(dāng)把細(xì)繩拉直時(shí)，細(xì)繩與豎直線(xiàn)的夾角為 60，此時(shí)小球靜止于光滑的水平面上圖15(1)當(dāng)球以角速度1 做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩的張力FT為多 大？水平面受到的壓力FN是多大？(2)當(dāng)球以角速度2 做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩的張力FT及水平面受到的壓力FN各是多大？課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練(限時(shí)：45分鐘)一、選擇題1關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度的方向，下列說(shuō)法正確的是 ()A與線(xiàn)速度方向始終相同 B與線(xiàn)速度方向始終相反C始終指向圓心 D始終保持不變2如圖1所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放著一枚硬幣，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，硬幣沒(méi)有滑動(dòng)，關(guān)于這種情況下硬幣的受力情況，下列說(shuō)法正確的是 ()圖1A受重力和臺(tái)面的支持力B受重力、臺(tái)面的支

17、持力和向心力C受重力、臺(tái)面的支持力、向心力和靜摩擦力D受重力、臺(tái)面的支持力和靜摩擦力3下列關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中，正確的是 ()A相等的時(shí)間里通過(guò)的路程相等B相等的時(shí)間里通過(guò)的弧長(zhǎng)相等C相等的時(shí)間里通過(guò)的位移相等D相等的時(shí)間里轉(zhuǎn)過(guò)的角度相等4圖2為A、B兩物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度a隨半徑r的變化的圖線(xiàn)，由圖可知 ()圖2AA物體的線(xiàn)速度大小不變BA物體的角速度不變CB物體的線(xiàn)速度大小不變DB物體的角速度與半徑成正比圖35一對(duì)男女溜冰運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量分別為m男80 kg和m女40 kg，面對(duì) 面拉著一彈簧秤做圓周運(yùn)動(dòng)的溜冰表演，如圖3所示，兩人相距 0.9 m，彈簧秤的示數(shù)為9.2 N，則兩人

18、 ()A速度大小相同約為40 m/sB運(yùn)動(dòng)半徑分別為r男0.3 m和r女0.6 mC角速度相同為6 rad/sD運(yùn)動(dòng)速率之比為v男v女21圖46自行車(chē)的小齒輪A、大齒輪B、后輪C是相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，且半徑RB4RA、RC8RA，如圖4所示正 常騎行時(shí)三輪邊緣的向心加速度之比aAaBaC等于()A118 B414 C4132 D124圖57如圖5所示，長(zhǎng)為l的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴住一個(gè)小球， 在O點(diǎn)的正下方與O點(diǎn)相距的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子；把小球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直，由靜止開(kāi)始釋放，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子的瞬間，下列說(shuō)法正確的是 ()A小球的線(xiàn)速度不發(fā)生突變B小球的角速度突然

19、增大到原來(lái)的2倍C小球的向心加速度突然增大到原來(lái)的2倍D繩子對(duì)小球的拉力突然增大到原來(lái)的2倍圖68有一種雜技表演叫“飛車(chē)走壁”，由雜技演員駕駛摩托車(chē)沿圓臺(tái) 形表演臺(tái)的側(cè)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)圖6中有兩位駕駛摩托車(chē)的雜技演員A、B，他們離地面的高度分別為hA和hB，且hAhB，下列說(shuō)法中正確的是 ()AA摩托車(chē)對(duì)側(cè)壁的壓力較大BA摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力較大CA摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期較小DA摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度較大9如圖7所示，兩個(gè)質(zhì)量不同的小球用長(zhǎng)度不等的細(xì)線(xiàn)拴在同一點(diǎn)， 并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則它們的 ()A周期相同圖7B線(xiàn)速度的大小相等C角速度的大小相等D向心加速度的大小相等10.

20、如圖8所示，有一質(zhì)量為M的大圓環(huán)，半徑為R，被一輕桿固定后 懸掛在O點(diǎn)，有兩個(gè)質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))，同時(shí)從大環(huán)兩 側(cè)的對(duì)稱(chēng)位置由靜止滑下，兩小環(huán)同時(shí)滑到大環(huán)底部時(shí)，速度都為 v，則此時(shí)大圓環(huán)對(duì)輕桿的拉力大小為 ()圖8A(2m2M)gBMg2mv2/RC2m(gv2/R)MgD2m(v2/Rg)Mg二、非選擇題11如圖9所示，在半徑為R的轉(zhuǎn)盤(pán)的邊緣固定有一豎直桿，在桿的上端點(diǎn)用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)懸掛一小球，當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，細(xì)繩與豎直方向的夾角為，則小球轉(zhuǎn)動(dòng)周期為多大？如圖912(2020重慶理綜24)小明站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在

21、豎 直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖10所示已知握繩的手離地面圖10高度為d，手與球之間的繩長(zhǎng)為d，重力加速度為g.忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑、繩重和空氣阻力(1)求繩斷時(shí)球的速度大小v1和球落地時(shí)的速度大小v2.(2)問(wèn)繩能承受的最大拉力多大？(3)改變繩長(zhǎng)，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長(zhǎng)應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？復(fù)習(xí)講義基礎(chǔ)再現(xiàn)一、基礎(chǔ)導(dǎo)引A甲、乙線(xiàn)速度相等時(shí)，利用an，半徑小的向心加速度大，所以乙的向心加速度大B甲、乙周期相等時(shí)，利用anr，半徑大的向心加速度大，所以甲的向心加速度大C甲、乙角速度

22、相等時(shí)，利用anv，線(xiàn)速度大的向心加速度大，所以乙的向心加速度小D甲、乙線(xiàn)速度相等時(shí)，利用anv，角速度大的向心加速度大由于在相等時(shí)間內(nèi)甲與圓心的連線(xiàn)掃過(guò)的角度比乙大，所以甲的角速度大，甲的向心加速度大知識(shí)梳理快慢快慢快慢快慢思考：線(xiàn)速度是描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，而角速度是描述物體做圓周轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量二者僅一字之差，運(yùn)動(dòng)快慢與轉(zhuǎn)動(dòng)快慢不一樣運(yùn)動(dòng)快慢是指物體做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)弧長(zhǎng)的快慢，轉(zhuǎn)動(dòng)快慢是指物體與圓心連線(xiàn)掃過(guò)角度的快慢二、基礎(chǔ)導(dǎo)引(1)，F(xiàn)f為向心力，F(xiàn)fm2l(2)，F(xiàn)N為向心力，F(xiàn)Nm(3)，F(xiàn)T與G的合力或FT在水平方向的分力提供向心力Gtan m()2lsin 知識(shí)梳理1.

23、方向大小2.m2r3.圓心4.合力分力思考：向心力是效果力，受力分析時(shí)，不可在物體的相互作用力以外再添加一個(gè)向心力三、基礎(chǔ)導(dǎo)引1.CD2.B3. 每個(gè)飛椅受力如圖所示，向心力為Fmgtan ，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度越來(lái)越大時(shí)，所 需向心力Fmv2/r越來(lái)越大，所以角越來(lái)越大，即飛椅會(huì)遠(yuǎn)離圓柱知識(shí)梳理1.不變不斷變化2.(1)圓周切線(xiàn)方向(2)mr2切線(xiàn)方向mr2圓心向心思考：1.物體做離心運(yùn)動(dòng)不是物體受到所謂離心力作用，而是物體慣性的表現(xiàn)2物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，并非沿半徑方向飛出，而是運(yùn)動(dòng)半徑越來(lái)越大，沿切線(xiàn)方向飛出課堂探究例1見(jiàn)解析解析vavc，而vbvcvd124，所以vavbvcvd2124；ab21，

24、而bcd，所以abcd2111；再利用av，可得aaabacad4124.跟蹤訓(xùn)練1B因?yàn)樽孕熊?chē)行進(jìn)的速度與前、后輪邊緣的線(xiàn)速度相等，所以后輪邊緣的線(xiàn)速度為4 m/s，后輪的角速度 rad/s12 rad/s；又因飛輪與后輪為同軸裝置，所以飛輪的角速度112 rad/s.又飛輪與鏈輪是用鏈條連接的，所以鏈輪與飛輪的線(xiàn)速度相同，即1r12r2(式中r1、r2分別為飛輪和鏈輪的半徑)因輪周長(zhǎng)LNL2r(式中N為齒數(shù)，L為兩鄰齒間的弧長(zhǎng))，所以rN，故1N12N2.又踏板與鏈輪共軸，所以腳踩踏板的角速度321，欲使3最小，則須N115，N248，故312 rad/s3.75 rad/s3.8 rad/s.故選B.例2 跟蹤訓(xùn)練2AC例3(1)1.99 m(2)5n rad/s(n1,2,3，)(3)不正確，0.8 m跟蹤訓(xùn)練3(n0,1,2，)跟蹤訓(xùn)練4C分組訓(xùn)練11121222ADP、Q兩點(diǎn)的角速度相等，半徑之比RPRQRsin 60(Rsin 30)1；由vR可得vPvQRPRQ1.3(1)(2)4(1)mg(2)4mg0課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練1C2D3ABD4A5B6C7ABC8D9AC10C112 12(1)v1v2 (2)mg(3)d