【创新设计】2016届高三物理(鲁科版)一轮复习配套课件：第5章 5-3圆周运动.ppt

1．求解圆周运动的动力学问题做好“三分析” 一是几何关系的分析，目的是确定圆周运动的圆心、半径等； 二是运动分析，目的是表示出物体做圆周运动所需要的向心力公式(用运动学量来表示)； 三是受力分析，目的是利用力的合成与分解的知识，表示出物体做圆周运动时外界所提供的向心力。 2．圆周运动问题的解题步骤 【变式训练】 2. 如图13所示，是某课外研究小组 设计的可以用来测量转盘转速的 装置。该装置上方是一与转盘固 定在一起有横向均匀刻度的标尺， 带孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动。当转盘不转动时，指针指在O处，当转盘转动的角速度为ω1时，指针指在A处，当转盘转动的角速度为ω2时，指针指在B处，设弹簧均没有超过弹性限度。则ω1与ω2的比值为 (　　) 图13 答案　B 考点三　匀速圆周运动的实例分析 1．运动实例：汽车、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等。 2．问题特点 (1)运动轨迹是圆且在水平面内； (2)向心力的方向沿半径指向圆心； (3)向心力来源：一个力或几个力的合力或某个力的分力。 【例3】　为确保行车安全，在高速公路的不同路段都会竖有限速指示牌。若有一段直行连接弯道的路段，其弯道半径R为60 m，弯道路面的倾斜角度θ为5°，最大静摩擦力为压力的μ＝0.37倍。假定直行路段的限速为120 km/h，限速指示牌的可见视野为100 m，驾驶员的操作反应时间为2 s，为保持平稳减速，限定最大减速加速度为2.5 m/s2。已知tan 5°＝0.087，g＝10 m/s2，试计算： (1)指示牌应标注的限速为多少？ (2)至少应该在弯道前多少距离处设置限速指示牌。 答案　(1)60 km/h　(2)133 m 【变式训练】 3．(多选)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 (　　) 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 答案　AD 强基固本 考点突破 知识点一、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：在任意相等时间内通过的_____都相等的圆周运动。 (2)特点：加速度大小_____ ，方向始终指向_____ ，是变加速运动。 第3课时　圆周运动 [知 识 梳 理] 弧长 不变 圆心 (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： 不变 速度 定义、意义 公式、单位 线速度(v) ①描述圆周运动的物体运动_____的物理量 ②是矢量，方向和半径垂直，和圆周相切 角速度(ω) ①描述物体绕圆心_________的物理量 ②中学不研究其方向 快慢 转动快慢 周期(T)和转速(n)或频率( f ) ①周期是物体沿圆周运动_____的时间 ②转速是物体单位时间转过的_____，也叫频率 向心加速度(a) ①描述速度_____变化____的物理量 ②方向指向圆心 rω2 一周 圈数 方向 快慢 知识点二、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_____ 。 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。 方向 大小 mω2r 圆心 合力 分力 知识点三、离心现象 1．定义：做_________的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动___________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_____________飞出去的趋势。 圆周运动 所需向心力 圆周切线方向 3．受力特点 当F＝_____时，物体做匀速圆周运动； 当F＝0时，物体沿_________飞出； 当F＜______时，物体逐渐远离圆心， F为实际提供的向心力，如图1所示。 图1 mrω2 切线方向 mrω2 思维深化 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)做圆周运动的物体，一定受到向心力的作用，所以分析 做圆周运动物体的受力，除了分析其受到的其他力，还必须 指出它受到向心力的作用。 (　　) (2)一物体以4