《河北省滄州市高考物理一輪復(fù)習(xí) 圓周運(yùn)動(dòng)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《河北省滄州市高考物理一輪復(fù)習(xí) 圓周運(yùn)動(dòng)課件（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、一、命題趨向與考點(diǎn)一、命題趨向與考點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、線速度、向心加速度和萬(wàn)有引力、人圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、線速度、向心加速度和萬(wàn)有引力、人造衛(wèi)星都是近年來(lái)高考的熱點(diǎn)，與實(shí)際應(yīng)用和與生產(chǎn)、生造衛(wèi)星都是近年來(lái)高考的熱點(diǎn)，與實(shí)際應(yīng)用和與生產(chǎn)、生活、科技聯(lián)系命題已經(jīng)成為一種命題的趨向活、科技聯(lián)系命題已經(jīng)成為一種命題的趨向.飛船、衛(wèi)星飛船、衛(wèi)星運(yùn)行問(wèn)題與物理知識(shí)（如萬(wàn)有引力定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、運(yùn)行問(wèn)題與物理知識(shí)（如萬(wàn)有引力定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等）及地理知識(shí)有十分密切的相關(guān)性，以此牛頓運(yùn)動(dòng)定律等）及地理知識(shí)有十分密切的相關(guān)性，以此為背景的高考命題立意高、情景新、綜合性強(qiáng)，對(duì)考生的為背景的高考命題

2、立意高、情景新、綜合性強(qiáng)，對(duì)考生的理解能力、綜合分析能力、信息提煉處理能力及空間想象理解能力、綜合分析能力、信息提煉處理能力及空間想象能力提出了極高的要求，是新高考突出學(xué)科內(nèi)及跨學(xué)科間能力提出了極高的要求，是新高考突出學(xué)科內(nèi)及跨學(xué)科間綜合創(chuàng)新能力考查的命題熱點(diǎn)，特別是神舟六號(hào)的成功發(fā)綜合創(chuàng)新能力考查的命題熱點(diǎn)，特別是神舟六號(hào)的成功發(fā)射和回收，探月計(jì)劃即將付諸實(shí)施，更會(huì)結(jié)合萬(wàn)有引力進(jìn)射和回收，探月計(jì)劃即將付諸實(shí)施，更會(huì)結(jié)合萬(wàn)有引力進(jìn)行命題。行命題。1、重力場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)：明確天體運(yùn)動(dòng)的向、重力場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)：明確天體運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力來(lái)提供的，常見(jiàn)問(wèn)題如計(jì)算天體心力是由萬(wàn)有引力來(lái)提

3、供的，常見(jiàn)問(wèn)題如計(jì)算天體質(zhì)量和密度，星體表面及某一高度處的重力加速度質(zhì)量和密度，星體表面及某一高度處的重力加速度和衛(wèi)星運(yùn)行的變軌等。不同星球表面的力學(xué)規(guī)律相和衛(wèi)星運(yùn)行的變軌等。不同星球表面的力學(xué)規(guī)律相同，但同，但g不同，解決該類(lèi)問(wèn)題應(yīng)注意求解該星球表不同，解決該類(lèi)問(wèn)題應(yīng)注意求解該星球表面的重力加速度。面的重力加速度。2、豎直圓軌道的圓周運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)在豎直面內(nèi)的圓周、豎直圓軌道的圓周運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)在豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題是牛頓定律與機(jī)械能守恒應(yīng)用加小球通過(guò)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題是牛頓定律與機(jī)械能守恒應(yīng)用加小球通過(guò)最高點(diǎn)有極值限制的綜合題最高點(diǎn)有極值限制的綜合題,解題的關(guān)鍵在于判斷不同解題的關(guān)鍵在于判斷不同約束條

4、件下的速度臨界問(wèn)題。約束條件下的速度臨界問(wèn)題。二、復(fù)習(xí)精要二、復(fù)習(xí)精要1.圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題重點(diǎn)是向心力的來(lái)源和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題重點(diǎn)是向心力的來(lái)源和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,主要利用主要利用F向向=mv2/R=m2R=m(42/T2) R求解求解.對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng),合外力為向心力合外力為向心力,利用利用F向向=mv2/R, 求求解解.(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)：受力特征受力特征合外力大小不變，方向始終與速度垂直合外力大小不變，方向始終與速度垂直且指向圓心且指向圓心運(yùn)動(dòng)特征運(yùn)動(dòng)特征速度和加速度大小不變，方向時(shí)刻變化速度和加速度大小不變，方向時(shí)刻變化的變加速曲線運(yùn)動(dòng)的變加速曲線運(yùn)動(dòng)(2

5、)非勻速圓周運(yùn)動(dòng)：非勻速圓周運(yùn)動(dòng)：受力特征受力特征合外力大小和方向都在變合外力大小和方向都在變,一方面提供圓一方面提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力周運(yùn)動(dòng)所需的向心力,另一方面提供切向分力以改變速另一方面提供切向分力以改變速度的大小度的大小運(yùn)動(dòng)特征運(yùn)動(dòng)特征速度和加速度的大小及方向都在變化的速度和加速度的大小及方向都在變化的變加速曲線運(yùn)動(dòng)變加速曲線運(yùn)動(dòng)2、處理圓周運(yùn)動(dòng)的方法和注意點(diǎn)、處理圓周運(yùn)動(dòng)的方法和注意點(diǎn)處理圓周運(yùn)動(dòng)的基本方法是牛頓運(yùn)動(dòng)定律與功能關(guān)處理圓周運(yùn)動(dòng)的基本方法是牛頓運(yùn)動(dòng)定律與功能關(guān)系系(動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒及能量守恒動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒及能量守恒)的綜合運(yùn)用的綜合運(yùn)用，關(guān)鍵是確定圓心畫(huà)出圓軌

6、跡，找出向心力。，關(guān)鍵是確定圓心畫(huà)出圓軌跡，找出向心力。（1）確定研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)的軌道平面和圓心的位置，）確定研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)的軌道平面和圓心的位置，以便確定向心力的方向；以便確定向心力的方向；（2）向心力是根據(jù)效果命名的；）向心力是根據(jù)效果命名的；（3）建立坐標(biāo)系：應(yīng)用牛頓第二定律解答圓周運(yùn)動(dòng)）建立坐標(biāo)系：應(yīng)用牛頓第二定律解答圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，通常采用正交分解法，其坐標(biāo)原點(diǎn)是做圓周問(wèn)題時(shí)，通常采用正交分解法，其坐標(biāo)原點(diǎn)是做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，相互垂直的兩個(gè)坐標(biāo)軸中運(yùn)動(dòng)的物體，相互垂直的兩個(gè)坐標(biāo)軸中,一定要有一個(gè)一定要有一個(gè)軸的正方向沿著半徑指向圓心。軸的正方向沿著半徑指向圓心。注意：如果小球帶電注意：如

7、果小球帶電,且空間存在電、磁場(chǎng)時(shí)，臨界且空間存在電、磁場(chǎng)時(shí)，臨界條件應(yīng)是小球所受重力、電場(chǎng)力和洛侖茲條件應(yīng)是小球所受重力、電場(chǎng)力和洛侖茲力的合力等于向心力力的合力等于向心力, 此時(shí)臨界速度此時(shí)臨界速度 3、繩、桿模型、繩、桿模型圓周運(yùn)動(dòng)的兩種臨界問(wèn)題圓周運(yùn)動(dòng)的兩種臨界問(wèn)題（1） 繩的模型繩的模型:如圖所示，沒(méi)有物體支承的小球，在如圖所示，沒(méi)有物體支承的小球，在豎直平面作圓周運(yùn)動(dòng)：豎直平面作圓周運(yùn)動(dòng)：RF2OF1mgmgv1v2最高點(diǎn)最高點(diǎn)F1+mg=mv12/R, 最低點(diǎn)最低點(diǎn)F2 -mg=mv22/R 過(guò)最高點(diǎn)臨界條件：繩子和軌道對(duì)小球剛好沒(méi)有力過(guò)最高點(diǎn)臨界條件：繩子和軌道對(duì)小球剛好沒(méi)有力的

8、作用。的作用。Rgv 臨界由由mg=mv2/R 得得Rgv 臨界能過(guò)最高點(diǎn)條件：能過(guò)最高點(diǎn)條件：vv臨界臨界不能過(guò)最高點(diǎn)條件：不能過(guò)最高點(diǎn)條件：v vB1 小球能通過(guò)最高點(diǎn)小球能通過(guò)最高點(diǎn)B, （1）a、b兩球落地點(diǎn)間的距離；兩球落地點(diǎn)間的距離； （2）a、b兩球通過(guò)光滑半圓管最低點(diǎn)兩球通過(guò)光滑半圓管最低點(diǎn)B時(shí)圓管對(duì)時(shí)圓管對(duì) a、b兩球的彈力如何？?jī)汕虻膹椓θ绾危?（3）a、b兩球通過(guò)光滑半圓管水平半徑右端點(diǎn)兩球通過(guò)光滑半圓管水平半徑右端點(diǎn)C時(shí)時(shí) 圓管對(duì)圓管對(duì)a、b兩球的彈力如何？?jī)汕虻膹椓θ绾危?17、如圖所示，半徑為、如圖所示，半徑為R，內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎，內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置

9、。兩個(gè)質(zhì)量均為直放置。兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球的小球a、b以不同的速度進(jìn)以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)，入管內(nèi)，a通過(guò)最高點(diǎn)通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)，對(duì)管上部的壓力為時(shí)，對(duì)管上部的壓力為3mg，b通過(guò)最高點(diǎn)通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)，對(duì)管壁下部的壓力為時(shí)，對(duì)管壁下部的壓力為0.75mg。求：。求：AbBCaR2頁(yè)頁(yè)題目題目3頁(yè)頁(yè)末頁(yè)末頁(yè)解解:（1） 對(duì)對(duì)a球：球：3mg+mg=mva2/RgRva4 對(duì)對(duì)b球：球：mg - 0.75mg = mvb2/RgRvb41 RgRgRtvSaa444 RgRgRtvSBB 441SaSb=3RAbBCaR2頁(yè)頁(yè)題目題目3頁(yè)頁(yè)末頁(yè)末頁(yè) （2）球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程中）球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)

10、程中,由機(jī)械能守恒定律由機(jī)械能守恒定律 對(duì)對(duì)a球：球：Rmgmvmvaa22121212 gRva81 對(duì)對(duì)b球：球：Rmgmvmvbb22121212 gRvb4171 球在最低點(diǎn)受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得球在最低點(diǎn)受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得 對(duì)對(duì)a球：球：RvmmgNaa211 mgNa91 對(duì)對(duì)b球：球：RvmmgNbb211 mgNb4211 2頁(yè)頁(yè)題目題目3頁(yè)頁(yè)末頁(yè)末頁(yè) （3）球從水平半徑右端點(diǎn)）球從水平半徑右端點(diǎn)C到最高點(diǎn)過(guò)程中，到最高點(diǎn)過(guò)程中， ,由機(jī)械能守恒定律由機(jī)械能守恒定律 對(duì)對(duì)a球：球：Rmgmvmvaa 2222121gRva62 對(duì)對(duì)b球：球：Rmgmvmvbb

11、2222121gRvb492 球在水平半徑右端點(diǎn)球在水平半徑右端點(diǎn)C受力分析受力分析,由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得對(duì)對(duì)a球：球：RvmNaa222 mgNa62 對(duì)對(duì)b球：球：RvmNbb222 mgNb492 2頁(yè)頁(yè)題目題目3頁(yè)頁(yè)末頁(yè)末頁(yè)如圖所示，有一質(zhì)量為如圖所示，有一質(zhì)量為m的小球的小球P與穿過(guò)光滑水平板與穿過(guò)光滑水平板上小孔上小孔O的輕繩相連，用手拉著繩子另一端，使小球的輕繩相連，用手拉著繩子另一端，使小球在水平板上繞在水平板上繞O點(diǎn)做半徑為點(diǎn)做半徑為a、角速度為、角速度為的勻速圓周的勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng).求：求：（1）此時(shí)繩上的拉力有多大？）此時(shí)繩上的拉力有多大？（2）若將繩子從此狀

12、態(tài)迅速放）若將繩子從此狀態(tài)迅速放松，后又拉直，使小球繞松，后又拉直，使小球繞O做半做半徑為徑為b的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的勻速圓周運(yùn)動(dòng).從放松到從放松到拉直這段過(guò)程經(jīng)歷了多長(zhǎng)時(shí)間？拉直這段過(guò)程經(jīng)歷了多長(zhǎng)時(shí)間？（3）小球做半徑為）小球做半徑為b的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子上的拉的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子上的拉力又是多大？力又是多大？PF(三三) 綜合力作用下的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題綜合力作用下的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題. 例例4解解: （1）繩子上的拉力提供小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心）繩子上的拉力提供小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故有：力，故有：F=m 2a （2）松手后繩子上的拉力消失，小球?qū)乃墒謺r(shí)的位置）松手后繩子上的拉力消失，小球?qū)?/p>

13、從松手時(shí)的位置沿圓周的切線方向，在光滑的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)沿圓周的切線方向，在光滑的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)繩在水平板上長(zhǎng)為當(dāng)繩在水平板上長(zhǎng)為b時(shí)，繩又被拉緊時(shí)，繩又被拉緊.在這段勻速直線運(yùn)在這段勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中小球運(yùn)動(dòng)的距離為動(dòng)的過(guò)程中小球運(yùn)動(dòng)的距離為22a bs如圖所示如圖所示,故故bOasaa22 bvst（3）將剛拉緊繩時(shí)的速度分解為沿）將剛拉緊繩時(shí)的速度分解為沿繩子的分量和垂直于繩子的分量繩子的分量和垂直于繩子的分量.在在繩被拉緊的短暫過(guò)程中，球損失了沿繩繩被拉緊的短暫過(guò)程中，球損失了沿繩的分速度，保留著垂直于繩的分速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分速度，保留著垂直于繩的分速度做勻速圓

14、周運(yùn)動(dòng).被被保留的速度的大小為：保留的速度的大小為：vv2v1v1=va/b= a2/b.所以繩子后來(lái)的拉力為：所以繩子后來(lái)的拉力為：F=mv21/b=m 2a4/b3.例例5、 如圖所示如圖所示,在傾角在傾角=300的光滑斜面頂點(diǎn)處固定一原的光滑斜面頂點(diǎn)處固定一原長(zhǎng)長(zhǎng)L0=0.2m的輕質(zhì)彈簧的輕質(zhì)彈簧,彈簧另一端與放在光滑斜面上質(zhì)彈簧另一端與放在光滑斜面上質(zhì)量量m=2kg的物體的物體C相連后相連后,彈簧長(zhǎng)度變?yōu)閺椈砷L(zhǎng)度變?yōu)長(zhǎng)1=0.25m.當(dāng)斜當(dāng)斜面體連同物體面體連同物體C一起繞豎直軸一起繞豎直軸AB轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求： （1）轉(zhuǎn)速）轉(zhuǎn)速n=60轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度是多少？分時(shí)，彈簧的

15、長(zhǎng)度是多少？（2）轉(zhuǎn)速為多少時(shí)，物體）轉(zhuǎn)速為多少時(shí)，物體C對(duì)斜面恰好無(wú)壓力？對(duì)斜面恰好無(wú)壓力？ABC解解:由題意知由題意知mgsin=k(L1L0), 代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得:k=200N/m,(1)對(duì)物體受力分析如圖示：對(duì)物體受力分析如圖示：mgF向向TN由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：TcosNsin=m2r, Tsin+Ncos=mg. r=Lcos,設(shè)此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為設(shè)此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng),則則T=k(LL0),聯(lián)立以上各式得聯(lián)立以上各式得m3550220.cosmksinmgkLL (2) C對(duì)斜面無(wú)壓力時(shí)對(duì)斜面無(wú)壓力時(shí), 即即N=0,ABCmgF向向T由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：Tcos=m2 r, Tsin=mg. r=L cos,則則T=mg /sin= k(L L0), 聯(lián)立以上各式得聯(lián)立以上各式得s/radsinLg25 轉(zhuǎn)/分5672./n