2022年高三物理一轮复习教案.docx

精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载高三物理一轮复习教案圆周运动课时支配： 2 课时教学目标： 1把握描述圆周运动的物理量及相关运算公式2学会应用牛顿定律和动能定懂得决竖直面内的圆周运动问题本讲重点： 1描述圆周运动的物理量及相关运算公式2用牛顿定律和动能定懂得决竖直面内的圆周运动问题本讲难点： 用牛顿定律和动能定懂得决竖直面内的圆周运动问题考点点拨： 1“皮带传动”类问题的分析方法2竖直面内的圆周运动问题3圆周运动与其他运动的结合第一课时一、考点扫描（一）学问整合匀速圆周运动：质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的弧长相等.描述圆周运动的物理量1线速度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 1）大小： v=s （ s 是 t 时间内通过的弧长）t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）方向：矢量,沿圆周的切线方向,时刻变化 ,所以匀速圆周运动是变速运动.（ 3）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢 2角速度（ 1）大小：=（是 t 时间内半径转过的圆心角）单位： rad/st（ 2）对某一确定的匀速圆周运动来说,角速度是恒定不变的（ 3）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3描述匀速圆周运动的各物理量间的关系: v2 rT4向心加速度a2 frr可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v2（ 1）大小： a =2 r4r42 f2 r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2rT 2（ 2）方向：总指向圆心,时刻变化（ 3）物理意义：描述线速度方向转变的快慢.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载5向心力：是按成效命名的力,向心力产生向心加速度,即只转变线速度方向,不会转变线速度的大小.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 1）大小： Fmam vm2 Rm 4Rm42f 2 R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_22向RT 2（ 2）方向：总指向圆心,时刻变化做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心.做变速圆周运动的物体,向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力.（二）重难点阐释在竖直平面内的圆周运动问题在竖直平面内做圆周运动的物体,按运动轨道的类型,可分为：（ 1）无支撑（如球与绳连结,沿内轨道的“过山车”）在最高点物体受到弹力方向向下2当弹力为零时,物体的向心力最小,仅由重力供应,由牛顿定律知mg=m v0,得临界R速度 v0gR当物体运动速度v<v0,将从轨道上掉下,不能过最高点因此临界速度的意义表示了物体能否在竖直面上做圆周运动的最小速度（ 2）有支撑（如球与杆连接,车过拱桥等）因有支撑,在最高点速度可为零,不存在“掉下”的情形物体除受向下的重力外,仍可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_受相关弹力作用,其方向可向下,也可向上当物体实际运动速度vgR 产生离心运动,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_要维护物体做圆周运动,弹力应向下 当 vgR 物体有向心运动倾向,物体受弹力向上 所以对有约束的问题,临界速度的意义揭示了物体所受弹力的方向可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 3）对于无约束的情形,如车过拱桥,当vgR 时,有N=0,车将脱离轨道此时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_临界速度的意义是物体在竖直面上做圆周运动的最大速度以上几种情形要详细问题详细分析,但分析方法是相同的.二、高考要点精析（一）“皮带传动”类问题的分析方法考点点拨在分析传动问题,如直接用皮带传动（包括链条传动、摩擦传动）的两个轮子,要抓住相等量和不等量的关系.两轮边缘上各点的线速度大小相等.同一个轮轴上（各个轮都绕同一根轴同步转动）的各点角速度相等（轴上的点除外）.然后利用公式vr或v 即可r顺当求解.【例 1】如下列图装置中, 三个轮的半径分别为r 、2r 、4r , b 点到圆心的距离为r ,求图中a、b、c、dc各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比.ba可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 10 页 d - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载解析： va= vc,而 vb vc vd =1 2 4,所以 va v b vc vd =2 1 2 4. a b=2 1,而 b=c=d ,所以 ab c d =2 1 1 1.再利用 a=v,可得 aa ab ac ad=41 2 4考点精炼1如下列图, 一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径 R0=1.0cm 的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘接触.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而为发电机供应动力.自行车车轮的半径R1=35cm,小齿轮的半径R2=4.0cm ,大齿轮的半径R3=10.0cm.就大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_齿轮和摩擦小轮的转速之比为（假定摩擦小轮 与 自 行 车 轮 之 间 无 相 对 滑 动 ）（）A 2 175B 1 175C 4 175D 1 140摩擦小轮小发电机车轮大齿轮小齿轮链条可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（二）竖直面内的圆周运动问题考点点拨“两点一过程”是解决此类问题的基本思路.“两点”,即最高点和最低点.在最高点和 最低点对物体进行受力分析,找出向心力的来源,列牛顿其次定律的方程.“一过程”,即从最高点到最低点.用动能定理将这两点的动能（速度）联系起来.【例2】一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R（比细管的半径大得多）在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球（可视为质点） A 球的质量为m1, B 球的质量为m2它们沿环形圆管顺时针运动,经过最低点时的速度都为v0设 A 球运动到最低点时, B 球恰好运动到最高点,如要此时两球作用于圆管的合力为零,那么m1、m2、R 与 v0应满意的关系式是 解析： 这是一道综合运用牛顿运动定律、圆周运动、机械能守恒定律的高考题A 球通过圆管最低点时,圆管对球的压力竖直向上,所以球对圆管的压力竖直向下如要此时两球作用于圆管的合力为零,B 球对圆管的压力肯定是竖直向上的,所以圆管对B 球的压力肯定是竖直向下的由机械能守恒定律,B球通过圆管最高点时的速度v 满意方程可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_21 m v22m2 g2R12vm202可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载依据牛顿运动定律0v 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_m对于 A球, N1m1 g1Rv 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_对于 B球, N 2m2 gm2R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_又 N1=N20v 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得m1m2 Rm15m2 g0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【例 3】小球 A 用不行伸长的细绳悬于O点,在 O点的正下方有一固定的钉子B, OB=d,初始时小球A与 O同水平面无初速度释放,绳长为 L,为使小球能绕B 点做完整的圆周运动, 如下列图.试求d 的取值范畴.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析：为使小球能绕B 点做完整的圆周运动,就小球在 D 对绳的拉力F1 应当大于或等于零,即有：v2OmALd可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mgmDLdD依据机械能守恒定律可得B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_12mvmg d Ld 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 DC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由以上两式可求得：考点精炼3 LdL5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2如下列图,长为L 的细线,一端固定在O点,另一端系一个球. 把小球拉到与悬点O 处于同一水平面的A 点,并给小球竖直向下的初速度,使小球绕O点在竖直平面内做圆周运 动.要使小球能够在竖直平面内做圆周运动,在A 处小球竖直向下的最小初速度应为A. 7gLB. 5gLC. 3gLD. 2gL其次课时（三）圆周运动与其他运动的结合考点点拨可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载圆周运动与其他运动相结合,要留意查找这两种运动的结合点,如位移关系, 速度关系,时间关系等,仍要留意圆周运动的特点：如具有肯定的周期性等.【例 4】如下列图,滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A 点由静止动身到B 点时撤去外力, 又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原动身点A, 试求滑块在AB段运动过程中的加速度.解析：设圆周的半径为R,就在 C 点：2mmg=vCR离开 C点,滑块做平抛运动,就2R gt 2 2vCt sABCBBAB由 B 到 C 过程：mv2/2+2 mgRmv2/2由 A 到 B 运动过程：v 2 2as 由式联立得到：a=5g 4【例 5】如下列图, M、N 是两个共轴圆筒的横截面,外筒半径为R,内筒半径比 R 小许多, 可以忽视不计, 筒的两端是封闭的, 两筒之间抽成真空. 两筒以相同的角速度 绕其中心轴线 （图中垂直于纸面） 做匀速转动. 设从 M筒内部可以通过窄缝 s （与 M筒的轴线平行） 不断的向外射出两种不同速率 v1 和 v2 的微粒,从 s 处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向,微粒到达N筒后就附着在N 筒上.假如R、v1 和 v2 都不变,而取某一合适的值,就（）A有可能使微粒落在N 筒上的位置都在a 处一条与s缝平行的窄条上 B有可能使微粒落在N 筒上的位置都在某一处如b 处一条与s 缝平行的窄条上 C有可能使微粒落在N 筒上的位置分别在某两处如b 处 和 c 处与s 缝平行的窄条上 D只要时间足够长,N 筒上将处处都落有微粒解析：两种粒子从窄缝s 射出后,沿半径方向匀速直线运动,到达N 筒的时间分别为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_tR 和 tR ,两种粒子到达N 筒的时间差为ttt,N 筒匀速转动,在t 和 t时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_12v1v21212可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_间内转过的弧长均为周长的整数倍,就全部微粒均落在a 处一条与s缝平行的窄条上,A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_正确.如 N 筒在t1 和 t2 时间内转过的弧长不是周长的整数倍,且在t 内转过的弧长恰为周长可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的整数倍, 就全部微粒均落在如b 处一条与s缝平行的窄条上,B 正确. 如在t1 和 t2 及t 内可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_转过的弧长均不是周长的整数倍,就可能落在N筒上某两处如b 处 和 c 处与s 缝平行的窄可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载条上, C 正确.对应某一确定的值, N 筒转过的弧长是肯定的,故N 筒上微粒到达的位置是肯定的, D 错误.答案： ABC考点精炼3如下列图,位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道,半径为 R, OB沿竖直方向,上端A 距的面高度为H,质量为m的小球从 A 点由静止释放,最终落在水平的面上C 点处,不计空气阻力,求：（ 1）小球运动到轨道上的B 点时, 对轨道的压力多大.（ 2）小球落的点C与 B 点水平距离s 是多少 . 4如下列图,竖直薄壁圆筒内壁光滑、半径为R,上部侧面A 处开有小口,在小口A的正下方 h 处亦开有与A 大小相同的小口B,小球从小口A 沿切线方向水平射入筒内,使小球 紧贴筒内壁运动,要使小球从B 口处飞出,小球进入A 口的最小速率v0 为（）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_gAR2 h2gABRRhh可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CR2hgD 2 RgBh可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_考点精炼参考答案可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1（A大小齿轮间、 摩擦小轮和车轮之间, 两轮边缘各点的线速度大小相等,由 v2nr ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可知转速n 和半径 r 成反比.小齿轮和车轮同轴转动,两轮上各点的转速相同.由这三次传动可以找出大齿轮和摩擦小轮间的转速之比n1 n2=2 175）v2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2C（要使小球能够在竖直平面内做圆周运动,最高点最小速度满意mgm,从L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A 到最高点,由动能定理有mgL1 mv21 mv2 ,解得 v3gL ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_20203解析：（1）小球由A B过程中,依据机械能守恒定律有：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mgR1 mv 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B2vB2gR小球在 B 点时,依据向心力公式有.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F Nmgm v BR2v B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F NmgmR3mg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载依据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力,为3mg（ 2）小球由B C 过程,水平方向有：s=vB·t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_竖直方向有：H12Rgt2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得s4 B2 HR R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析：小球从小口A 沿切线方向水平射入筒内,小球的运动可看作水平方向的匀速圆周可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_运动和竖直方向的自由落体运动的叠加.因此从A 至 B 的时间为： t2nR2h,在这段时间内g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_小球必需转整数周才能从B 口处飞出,所以有：2 gtnT,当n=1 时, v0 最小,v0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v0min=R.h三、考点落实训练 1关于向心力的以下说法中正确选项 A向心力不转变做圆周运动物体速度的大小 B做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的C做圆周运动的物体,所受合力肯定等于向心力D做匀速圆周运动的物体,肯定是所受的合外力充当向心力2在竖直平面内有一半径为R 的光滑圆环轨道,一质量为m的小球穿在圆环轨道上做可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_圆周运动,到达最高点C时的速率vc= A此球的最大速率是6vcB小球到达C点时对轨道的压力是4gR / 5 ,就下述正确选项4mg 5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C小球在任始终径两端点上的动能之和相等D小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于5R / g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3如下列图,半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小球一10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_个冲击使其在瞬时得到一个水平初速v0,如 v0Rg ,就有关小球能够上升的最大高度3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（距离底部）的说法中正确选项（）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v2A肯定可以表示为02 gB可能为R3R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载C可能为 RD可能为 5 R 34如下列图,细轻杆的一端与小球相连,可绕O 点的水平轴自由转动.现给小球一初速度,使它在竖直平面内做圆周运动,a、b 分别表示轨道的最低点和最高点,就小球在这两点对杆的作用力大小之差可能为（）bA 3mgOB 4mgC 5mgaD 6mg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5小球质量为m,用长为L 的轻质细线悬挂在O点,在 O点的正下方L 处有一钉子P,2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_把细线沿水平方向拉直,如下列图,无初速度的释放小球,当细线遇到钉子的瞬时,设线没有断裂,就以下说法错误的是（）A小球的角速度突然增大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B小球的瞬时速度突然增大C小球的向心加速度突然增大D小球对悬线的拉力突然增大L/2OL P可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6如下列图,质量不计的轻质弹性杆P 插入桌面上的小孔中,杆的另一端套有一个质量为 m的小球,今使小球在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动,且角速度为,就杆的上端受到球对其作用力的大小为（）A m2 R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B mg 2C mg 24 R24 R2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D不能确定7用轻质尼龙线系一个质量为0.25 kg的钢球在竖直面内旋转.已知线长为1.0 m,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_如钢球恰能通过最高点,就球转到最低点时线受到的拉力是略的轻杆,为了使球恰能通过最高点,此杆的最大承担力至少应为 N.如将线换成质量可以忽 N.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_8如下列图皮带转动轮,大轮直径是小轮直径的3 倍, A是大轮边缘上一点,B 是小轮边缘上一点,C 是大轮上一点,C 到圆心 O1 的距离等于小轮半径.转动时皮带不打滑,就A、B、C三点的角速度之比A BC= ,向心加速度大小之 比 aAaB aC= .9如下列图,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A点 A 时,对管壁上部的压力为3mg,b 通过最高点A 时,对管壁下部的压力为0.75 mg,求 a、 b 两球落的点间的距离.ba可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载考点落实训练参考答案1 AD 2 ACD3 BC解析： 小球从最低点沿圆轨道向上运动,如小球到最高点的速度为零,依据机械能守恒,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v2有小球上升的高度为H=02g 5 R .如小球从最低点沿圆轨道向上运动,且不能过31 圆周,4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_就小球到最高点的速度为零,依据机械能守恒, 有小球上升的高度为HR.假如能过 14在上升的过程中小球会脱离轨道,作斜抛运动, 到达最高点时的速度不为零,所以达不到的高度.答案BC正确. 4 BCD解析：轻杆约束的小球在竖直平面内做圆周运动,到达最高点的速度最小可以是零,根圆周,5R3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_据向心力公式结合机械能守恒,可得出小球在这两点对杆的作用力大小之差可能为4mg、5mg或 6mg, BCD正确. 5 B解析：当细线遇到钉子时,线速度不变,但小球做圆周运动的半径将减小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由 =2v , R 减小, 增大R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_a= vR, R减小, a 增大v2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F mg=mR,得 F 增大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_故 B 错误,此题选B. 6 C解析：对小球进行受力分析,小球受到两个作用力,即重力和杆对小球的作用力,两个力的合力供应向心力,依据牛顿其次定律就可得C 正确.7 15, 12.58 1 31 3 919解析：以a 球为对象,设其到达最高点时的速度为va,依据向心力公式有：av 2mgFamR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v2即 4mgmaR学习好资料欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以：va2gR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_以 b 球为对象,设其到达最高点时的速度为vb,依据向心力公式有：bv2mgFbmRv2即 1 mgmb4R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以： vb1 gR 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_a、b 两球脱离轨道的最高点后均做一平抛运动,所以a、b 两球的水平位移分别为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_sava tsbvb t2 gR1gR 24R4Rg4RRg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_故 a、b 两球落的点间的距离s=sa sb =3R.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载