2027届高三物理一轮复习课件：第四章　第二十一课时　圆周运动_含解析

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1.掌握描述圆周运动的各物理量及它们之间的关系。2.掌握匀速圆周运动由周期性引起的多解问题的分析方法。3.掌握圆周运动的动力学问题的处理方法。
考点一　圆周运动的运动学问题
考点二　圆周运动的动力学问题
1.描述圆周运动的物理量
2.圆周运动各物理量之间的关系
3.匀速圆周运动(1)物体沿着圆周运动，线速度的大小处处 。(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。
答案　在v一定时，an与r成反比；在ω一定时，an与r成正比。
　　　如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转轴上，其半径之比为RB∶RC=3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦力作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的A.线速度大小之比为3∶2∶2B.角速度之比为3∶3∶2C.转速之比为2∶3∶2D.向心加速度大小之比为9∶6∶4
匀速圆周运动的周期性和多解性问题匀速圆周运动基本特征之一就是周期性，即在做匀速圆周运动过程中，物体的空间位置具有时间上的重复性。这一特点决定了匀速圆周运动问题的多解性。在分析匀速圆周运动与其他运动(匀速直线运动、平抛运动等)相联系的问题时，利用运动的等时性(同时发生、同时结束)是解决此类问题的关键。
1.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Fn=_______= =_______=mωv。(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。
2.匀速圆周运动中向心力的来源
3.离心运动和近心运动(1)离心运动：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 的运动。(2)受力特点(如图)
①当F=0时，物体沿 方向飞出，做匀速直线运动。②当0β。转台绕过支架顶点O的竖直轴线以角速度ω匀速转动，两个小物块A、B随支架转动且与支架相对静止。已知A、B距离水平转台的高度相同，下列说法正确的是A.物块A、B的向心加速度大小相等B.物块A、B受到的摩擦力不可能同时为零C.当物块A受到的摩擦力为零时，B受到的摩 擦力一定沿支架右边平面向下D.若物块B受到的摩擦力为零时，A受到的摩擦力一定沿支架左边平面向下
10.(2023·福建卷·15)一种离心测速器的简化工作原理如图所示。细杆的一端固定在竖直转轴OO'上的O点，并可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端与套在杆上的圆环相连。当测速器稳定工作时，圆环将相对细杆静止，通过圆环的位置可以确定细杆匀速转动的角速度。已知细杆长度L=0.2 m，杆与竖直转轴的夹角α始终为60°，弹簧原长x0=0.1 m，弹簧劲度系数k=100 N/m，圆环质量m=1 kg；弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小取10 m/s2，摩擦力可忽略不计。
(1)若细杆和圆环处于静止状态，求圆环到O点的距离；
(2)求弹簧处于原长时，细杆匀速转动的角速度大小；
(3)求圆环处于细杆末端P时，细杆匀速转动的角速度大小。
答案　 10 rad/s