金版教程物理大一轮复习(必修部分)第章第单元-公开课件.ppt

师说： 处理圆周运动问题，首先确定圆心位置和圆轨道平面，其次要认真分析向心力的来源，再次要把握匀速圆周运动合外力充当向心力，变速圆周运动是沿半径方向的合外力充当向心力，方程式实质仍是牛顿第二定律的应用式. 描述圆周运动的常用物理量有：线速度、角速度、周期、转速、向心加速度等．各物理量定义及关系见下表： 2．两种基本的传动装置 (1)同轴传动：固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同； (2)皮带传动：不打滑的摩擦传动和皮带(或齿轮)传动的两轮边缘上各点线速度大小相等． 说明：高中阶段所接触的传动主要有：(1)皮带传动(线速度大小相等)；(2)同轴传动(角速度相等)；(3)齿轮传动(线速度大小相等)；(4)摩擦传动(线速度大小相等)． 3．用动力学方法解决圆周运动中的问题 (1)向心力的来源：向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力． (2)向心力的确定：①确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置．②分析物体的受力情况，找出所有的力，沿半径方向指向圆心的合力就是向心力． (3)解决圆周运动问题的主要步骤：①审清题意，确定研究对象；②分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；③分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；④根据牛顿运动定律及向心力公式列方程；⑤求解、讨论． 1．如图所示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑，下列说法正确的是(　　) 答案：BC 竖直面内圆周运动及临界问题 物体在竖直面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运动，该类运动常有临界问题，并伴有“最大”、“最小”、“刚好”等词语，常有以下两种模型. 答案：C 1．向心力的来源 向心力是按力的作用效果命名的力，可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是 或_________ ________． 下表中是几种常见向心力来源示意图 无论匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，沿半径指向圆心的合力均为向心力． ②火车拐弯 设火车车轨间距为L，两轨高度差为h，火车转弯半径为R，火车质量为M，如图所示． (2)汽车过桥问题 2．匀速圆周运动、离心运动、近心运动比较 3．铁路转弯处的弯道半径r是由地形决定的．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，还取决于火车在弯道处的行驶速率．下面表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的内外轨道的高度差h.(g取10 m/s2) (1)根据表中数据，试导出h和r的关系表达式，并求出当r＝440 m时，h的设计值； (2)铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力，又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L＝1435 mm，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率v(以km/h为单位，结果取整数)．(设轨倾角θ很小时，tanθ≈sinθ) 例1　[2013·上海模拟]小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度．他的设想是：通过计算脚踏板转动的角速度，推算自行车的骑行速度．经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内脚踏板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度ω＝________；要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有___________ _______________________________；自行车骑行速度的计算公式v＝________. (一)解读审题视角 解答本题时应注意以下两点关键点 (1)明确描述圆周运动的运动学参量之间的关系． (2)找出与主动轮和从动轮相关联的物理量． (五)同类跟踪训练 1．如图所示，A、B是两个摩擦传动轮，两轮半径大小关系为RA＝2RB，则两轮边缘上的(　　) A．角速度之比ωA∶ωB＝2∶1 B．周期之比TA∶TB＝1∶2 C．转速之比nA∶nB＝1∶2 D．向心加速度之比aA∶aB＝2∶1 [答案]　C 例2　[2012·福建高考]如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R＝0.5 m，离水平地面的高度H＝0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s＝0.4 m．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2.求： (1)物块做平抛运动的初速度大小v0. (2)物块与转台间的动摩擦因数μ. (一)解读审题视角 解答本题时应明确以下两点： 关键点： (1)应理解把握好“转台边缘”与“恰好滑离”的含义． (2)临界问题是静摩擦力达到最大值． (三)一语道破