1、第三节 圆周运动第四章 曲线运动 万有引力与航天栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天一、描述圆周运动的物理量1线速度：描述物体圆周运动的快慢，vst_.3周期和频率：描述物体_,T2rv，T1f.2角速度：描述物体转动的快慢，t _.2T2rT转动的快慢栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天4向心加速度：描述_变化的快慢anr2v2r v42T2 r.线速度方向5向心力：作用效果产生_，Fnma
2、n.向心加速度栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天1.(多选)一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为 4 m/s，转动周期为 2 s，则()A角速度为 0.5 rad/sB转速为 0.5 r/sC轨迹半径为4 mD加速度大小为 4 m/s2BCD栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较项目 匀速圆周运动 非匀速圆周运动 定义 运动特点 向心力 线速度大小不变的圆
3、周运动 线速度大小变化的圆周运动 F向、a向、v均大小不变，方向变化，不变 F向、a向、v大小、方向均发生变化，发生变化 F向F合 由F合沿半径方向的分力提供 栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天2.(多选)下列关于圆周运动的说法正确的是()A匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B向心加速度大小不变，方向时刻改变 C当物体所受合力全部用来提供向心力时，物体做匀速圆周运动 D做变速圆周运动的物体，只有在某些特殊位置，合力方向才指向圆心CD栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效
4、演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天三、离心运动 1定义：做_运动的物体，在合力_或者_提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐_圆心的运动圆周突然消失不足以远离栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天2供需关系与运动 如图所示，F为实际提供的向心力，则(1)当_时，物体做匀速圆周运动；(2)当_时，物体沿切线方向飞出；(3)当_时，物体逐渐远离圆心；(4)当_时，物体逐渐靠近圆心Fm2rF0Fm2r栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟
5、 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天3.(单选)下列关于离心现象的说法正确的是()A当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象 B做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做背离圆心的圆周运动 C做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将沿切线做直线运动 D做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做曲线运动C栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天考点一水平面内的圆周运动 考点二 竖直面内的圆周运动 考点
6、三圆周运动的综合问题 栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天考点一 水平面内的圆周运动1运动实例：圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等 2重力对向心力没有贡献，向心力一般来自弹力、摩擦力或电磁力向心力的方向水平，竖直方向的合力为零 3涉及静摩擦力时，常出现临界和极值问题 栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天如图所示，用一根长为l1 m的细线，一端系一质量为m1 kg的小球(可视为质点
7、)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角37，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线的张力为FT.(g取10 m/s2，结果可用根式表示)求：(1)若要小球离开锥面，则小球的角速度0至少为多大？(2)若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度为多大？栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天审题点睛(1)小球离开锥面的临界条件是小球沿锥面运动，支持力为零，即小球在重力和拉力的作用下，在水平面内做圆周运动(2)细线与竖直方向夹角为60时，小球离开锥面，做圆锥摆运动栏目
8、导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天解析(1)若要小球刚好离开锥面，则小球只受到重力和细线拉力，如图所示小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平，在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得：mgtan m20lsin 解得：20glcos 即 0glcos 52 2 rad/s.栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天答案(1)52 2 rad/s(2)2 5 rad/s(2)同理，当细线与竖
9、直方向成 60角时，由牛顿第二定律及向心力公式：mgtan m2lsin 解得 2glcos，即 glcos 2 5 rad/s.栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天总结提升 水平面内的匀速圆周运动的解题方法(1)对研究对象受力分析，确定向心力的来源，涉及临界问题时，确定临界条件；(2)确定圆周运动的圆心和半径；(3)应用相关力学规律列方程求解栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天1.(多选)如
10、图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A球A的线速度必定大于球B的线速度 B球A的角速度必定小于球B的角速度 C球A的运动周期必定小于球B的运动周期 D球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力AB栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天解析：根据上述规律可知，此题中的 A、B 两小球实际上是具有相同的向心加速度，根据 av2RR242RT2 可知，加速度相同时，半径越大，线速
11、度越大，角速度越小，周期越大，即由RARB，可知 vAvB，AB，TATB，则选项 A、B 正确，C 错误由于 A、B 质量相同，在相同的倾斜面上，则向心力相等，进一步可知两球所受的弹力相等，结合牛顿第三定律可知选项 D 错误栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天考点二 竖直面内的圆周运动 1物体在竖直平面内的圆周运动有匀速圆周运动和变速圆周运动两种 2只有重力做功的竖直面内的圆周运动 一定是 变 速圆周运动，遵守机械能守恒 3竖直面内的圆周运动问题，涉及知识面比较广，既有临界问题，又有能量守恒
12、的问题 4一般情况下，竖直面内的变速圆周运动问题只涉及最高点和最低点的两种情形栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天(单选)(2015广州模拟)轮箱沿如图所示的逆时针方向在竖直平面内做匀速圆周运动，圆半径为 R，速率 vRg，AC为水平直径，BD为竖直直径物块相对于轮箱静止，则()A物块始终受两个力作用B只有在 A、B、C、D 四点，物块受到的合外力才指向圆心C从 B 运动到 A，物块处于超重状态D从 A 运动到 D，物块处于超重状态D栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟
13、高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天审题点睛(1)物块在B、D两点受到的力有_向心力分别为_(2)物块在A、C两点受到的力有_，向心力是由_力提供(3)根据_的方向判断超、失重 解析 在B、D位置，物块受重力、支持力，在A、C位置，物块受重力、支持力和静摩擦力，故A错；物块做匀 速 圆周运动，任何位置的合外力都指向圆心，B错；从B运 动 到A，向心加速度斜向下，物块失重，从A运动到D，向心加速度斜向上，物块超重，C错、D对栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力
14、与航天2.(单选)(2014高考新课标全国卷)如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下重力加速度大小为g.当小环滑到大环的最低点时，大 环 对轻杆拉力的大小为()AMg5mgBMgmg CMg5mgDMg10mgC栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天解析：法一：以小环为研究对象，设大环半径为 R，根据机械能守恒定律，得 mg2R12mv2，在大环最低点有 FNmgmv2R，得 FN5mg，此时再以大环为研究对象，
15、受力分析如图，由牛顿第三定律知，小环对大环的压力为FNFN，方向竖直向下，故 FMg5mg，由牛顿第三定律知 C 正确法二：设小环滑到大环最低点时速度为 v，加速度为 a，根据机械能守恒定律12mv2mg2R，且 av2R，所以 a4g，以整体为研究对象，受力情况如图所示FMgmgmaM0，所以 FMg5mg，C 正确栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天考点三 圆周运动的综合问题 圆周运动常与平抛(类平抛)运动、匀变速直线运动 等 组合而成为多过程问题，除应用各自的运动规律外，还要结合 功能关
16、系进行求解解答时应从下列两点入手：1分析转变点：分析哪些物理量突变，哪些物理量不变，特别是转变点前后的速度关系 2分析每个运动过程的受力情况和运 动性质，明 确遵 守的规律栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天(2013高考福建卷)如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m1.0 kg的小球现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L1.0 m，B点离地高度H1.0 m，A、B两点的高度
17、差 h0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气影响，求：(1)地面上DC两点间的距离s；(2)轻绳所受的最大拉力大小栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天审题点睛(1)小球从AB做圆周运动，其机械能守恒，轻绳断前瞬间绳拉力与重力的合力提供向心力(2)绳断瞬间，小球速度方向水平，做平抛运动平抛初速度等于绳断瞬间的速度栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天解析(1)小球从 A 到 B 过程机
18、械能守恒，有mgh12mv2B小球从 B 到 C 做平抛运动，在竖直方向上有H12gt2在水平方向上有 svBt由式解得 s1.41 m(2)小球下摆到达 B 点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有 Fmgmv2BL 由式解得 F20 N根据牛顿第三定律得 FF故轻绳所受的最大拉力为 20 N.答案(1)1.41 m(2)20 N 栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天总结提升 平抛运动与圆周运动的组合题，用平抛运动的规律求解平抛运动问 题，用牛顿定律求解圆周 运动 问题，关键是找到两者的 速
19、度关系若先做圆周 运动 后做平抛运动，则圆周运动的 末速等于平抛运动 的水 平初速；若物体平抛后进入圆轨 道，圆周运动的 初速 等于平抛末速在圆切线方向的分速度栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天3.如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入管内A通过最高点C时，对管壁上部压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部压力为0.75mg，求A、B两球落地点间的距离栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提
20、升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天解析：A 球通过最高点时，由 FNAmgmv2AR已知 FNA3mg，可求得 vA2 RgB 球通过最高点时，由 mgFNBmv2BR已知 FNB0.75mg，可求得 vB12 Rg平抛落地历时 t4Rg故两球落地点间的距离 s(vAvB)t3R.答案：3R 栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天物理模型竖直平面内圆周运动的“轻杆、轻绳”模型1模型特点 在竖直平面内做圆周运动的物体，运动至轨道最高点时 的受力情况可分为两类：一是无支撑(如球与绳
21、连接、沿内轨道的“过山车”等)，称为“轻绳模型”；二是有支 撑(如球与 杆连接、小球在弯管内运动等)，称为“轻杆模型”栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天2模型分析 绳、杆模型常涉及临界问题，分析如下：轻绳模型 轻杆模型 常见类型 过最高点的临界条件 由 mgmv2r 得 v 临 gr由小球能运动即可，得v临0栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天轻绳模型 轻杆模型 讨论分析(1)当 v0 时，
22、FNmg，FN为支持力，沿半径背离圆心(2)当 0v gr时，FNmgmv2r，FN 背离圆心且随v 的增大而减小(3)当 v gr时，FN0(4)当 v gr时，FNmgmv2r，FN 指向圆心并随 v 的增大而增大(1)过最高点时，v gr，FNmgmv2r，绳、轨道对球产生弹力 FN(2)不能过最高点时 vgr，在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天(多选)(2015东城区模拟)长为 L 的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平
23、面内做圆周运动，关于小球在最高点的速度 v，下列说法中正确的是()A当 v 的值为 gL时，杆对小球的弹力为零B当 v 由 gL逐渐增大时，杆对小球的拉力逐渐增大C当 v 由 gL逐渐减小时，杆对小球的支持力逐渐减小D当 v 由零逐渐增大时，向心力也逐渐增大ABD栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天审题点睛(1)模型类型：竖直平面内圆周运动的杆模型.(2)临界条件：最高点杆受力为零的条件为 v gL(3)选用规律：用牛顿第二定律列表达式、讨论解析 在最高点球对杆的作用力为 0 时，由牛顿第二定
24、律得：mgmv2L，v gL，A 对；当 v gL时，轻杆对球有拉力，则 Fmgmv2L，v 增大，F 增大，B 对；当 v gL时，轻杆对球有支持力，则 mgFmv2L，v 减小，F增大，C 错；由 F 向mv2L 知，v 增大，向心力增大，D 对栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天总结提升 竖直面内圆周运动的求解思路(1)定模型：首先判断是轻绳模型还是轻杆模型，两种模型过最高点的临界条件不同，其原因主要是“绳”不能支持物体，而“杆”既能支持物体，也能拉物体(2)确定临界点：v 临 gr，对
25、轻绳模型来说是能否通过最高点的临界点，而对轻杆模型来说是 FN 表现为支持力还是拉力的临界点(3)定规律：用牛顿第二定律列方程求解栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天4.(单选)如图所示，两段长均为 L 的轻质线共同系住一个质量为 m 的小球，另一端分别固定在等高的 A、B 两点，A、B 两点间距也为 L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为 v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为 2v，则此时每段线中张力大小为()A.3mg B2 3mgC3mgD4mgA栏
26、目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天解析：当小球到达最高点速率为 v 时，有 mgmv2r，当小球到达最高点速率为 2v 时，应有Fmgm2v2r，所以 F3mg，此时最高点各力如图所示，所以 FT 3mg，A 正确栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天栏目导引 基础再现 对点自测 多维课堂 考点突破 高考模拟 高效演练 学科素养 能力提升 课后达 标检测 第四章 曲线运动 万有引力与航天本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
