考向09圆周运动-备战2022年高考一轮复习考点微专题解决目标及考点:1.向心力、圆周运动基础知识2.竖直面圆周运动3.水平面圆周运动4.临界问题【例题1】(多选)“水流星”是一种常见的杂技项目,该运动可以简化为细绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型,如图所示,已知绳长为l,重力加速度为g,则()A.小球运动到最低点Q时,处于失重状态B.小球初速度v0越大,则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大C.当v0>时,小球一定能通过最高点PD.当v0<时,细绳始终处于绷紧状态【答案】CD【解析】小球运动到最低点Q时,由于加速度向上,故处于超重状态,选项A错误;小球在最低点时:FT1-mg=m;在最高点时:FT2+mg=m,其中mv02-mg·2l=mv2,解得FT1-FT2=6mg,故在P、Q两点绳对小球的拉力差与初速度v0无关,选项B错误;当v0=时,得v=,因为小球能通过最高点的最小速度为,则当v0>时小球一定能通过最高点P,选项C正确;当v0=时,由mv02=mgh得小球能上升的高度h=l,即小球不能越过与悬点等高的位置,故当v0<时,小球将在最低点位置来回摆动,细绳始终处于绷紧状态,选项D正确.一、匀速圆周运动定义及特征定义:做圆周运动的物体,若在任意相等的时间内通过的圆弧长相等,就是匀速圆周运动.特征:速度大小不变,但是方向时刻改变,都与轨迹相切;加速度大小不变,但是方向时刻改变,都指向圆心,且与速度垂直。(所以匀速圆周运动是一个变速的曲线运动)条件:合外力大小不变且方向时刻指向圆心,始终与速度相切。二、描述匀速圆周运动的物理量定义、意义公式、单位线速度描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量(v)(沿着圆周运动的速度=周长/周期)(1)v===ωr(2)单位:m/s角速度描述物体绕圆心转动快慢的物理量(ω)(1)ω==小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com(2)单位:rad/s周期物体沿圆周运动一圈的时间(T)(1)T==,单位:s(2)f=,单位:Hz向心加速度(1)描述速度方向变化快慢的物理量(an)(2)方向指向圆心(1)an==rω2(2)单位:m/s2三、圆周运动的供需关系(这个说法是辅助理解的,并非教材说法)理解:物体能否做圆周运动是由向心力的供给和需求的关系决定的。当二者关系不等,则会出现向心运动或者离心运动,仅当二者相等时,物体才能做对应的圆周运动。向心力:物体做圆周运动时指向圆心的合外力。这个向心力可以由一个力组成,也可以是多个力组成。在向心力的作用下,物体产生时刻指向圆心的加速度,与线速度时刻垂直,所以不会改变速度的大小,只能改变速度的方向。供给角度。也就是向心力的来源,由物体所处的环境和位置,外部作用在物体身上的合力,指向圆心部分的力就是外界提供的向心力。需求角度。物体根据自己圆周运动的相关参数(如半径多大,速度多快,角速度,周期等数据)来确定需要多大的向心力。F=m=mrω2=mr=mωv=4π2mf2r.当F供>F需,即提供的向心力过大,物体做向心运动当F供<F需,即提供的向心力不足,物体做离心运动当F供=F需,物体做匀速圆周运动四、常见模型飞机水平转弯火车转弯圆锥摆飞车走壁汽车在水平路面转弯水平转台五、圆周运动解题步骤小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com1、确定分析对象2、确定圆周运动的平面(找圆心和轨迹半径)3、分析(分析物体运动情况、受力情况两个角度)4、列式(供需关系相等的式子)需要注意的是:分析向心力的时候一定是找指向圆心方向的直线上的力进行合成,垂直这直线的力不考虑。考点:圆周运动基础知识【例题2】如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A受力情况是()A.重力、支持力B.重力、向心力C.重力、支持力、指向圆心的摩擦力D.重力、支持力、向心力、摩擦力【答案】C【解析】;受力情况是指性质力,向心力是合力。水平圆周运动需要有水平方向的力指向圆心提供向心力,所以一定有摩擦力的存在。【例题3】如图6所示,轮O1、O3固定在同一转轴上,轮O1、O2用皮带连接且不打滑.在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C,已知三个轮的半径之比r1∶r2∶r3=2∶1∶1,求:(1)A、B、C三点的线速...
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