【高考总动员】2016届高三物理一轮复习课件：第4章-第3节 圆周运

高三总复习· 物理提 素 养 物 理 模 型 重 落 实 深 化 学 习

研 动 向

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·考 向 真 题

第3节切 脉 搏

圆周运动

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·核 心 突 破 课 时 提 升 练

菜

单

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研 动 向

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·考 向 真 题

[真题回放] 1.(多选)(2014· 新课标全国卷Ⅰ)如图 431 所示，两个 质量均为 m 的小木块 a

·切 脉 搏

·核 心 突 破

图 431

课 时 提 升 练

菜

单

高三总复习· 物理

和 b(可视为质点)放在水平圆盘上，a 与转轴 OO′的距研 动 向 考 向 真 题

提 素 养 物 理 模 型 重 落 实 深 化 学 习

离为 l,b 与转轴的距离为 2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为

·

· 木块所受重力的 k 倍，重力加速度大小为 g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用 ω 表示圆盘转动的角速度，下 列说法正确的是(切 脉 搏

)

A.b 一定比 a 先开始滑动 B.a、b 所受的摩擦力始终相等 C.ω= D.当 ω=菜 单

·

·核 心 突 破

kg 是 b 开始滑动的临界角速度 2l 2kg 时，a 所受摩擦力的大小为 kmg 3l

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研 动 向 考 向 真 题

【解析】 小木块 a、b 做圆周运动时，由静摩擦力提供2

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· 向心力，即 f=mω R.当角速度增加时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对木块 a:fa=mω2 al, 当 fa=kmg切 脉 搏

时， kmg=mω2 ωa= al,

kg 2 ; 对木块 b : f 2l, b=mωb· l · kg ,所以 b 先达到最 2l

当 fb=kmg

时，kmg=mω2 2l,ωb= b·

·核 心 突 破

大静摩擦力， 选项 A 正确； 两木块滑动前转动的角速度相同， 则 fa=mω2l,fb=mω2· 2l,fa<fb,选项 B 错误；课 时 提 升 练

菜

单

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研 动 向

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·考 向 真 题

当 ω=

kg 时 b 刚开始滑动， 选项 C 正确； 当 ω= 2l2

2kg 3l

2 时，a 没有滑动，则 fa=mω l= kmg,选项 D 错误. 3切 脉 搏

·

【答案】

AC

·核 心 突 破 课 时 提 升 练

菜

单

高三总复习· 物理提 素 养

研 动 向 考 向 真 题

2.(2014· 新课标全国卷Ⅱ)如图 432 所示，一

·物 理 模 型 重 落 实 深 化 学 习

· 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 图 432 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

·

切 脉 搏

为(

) A.Mg-5mg C.Mg+5mg B.Mg+mg D.Mg+10mg

·核 心 突 破

课 时 提 升 练

菜

单

高三总复习· 物理

【解析】 设大环半径为 R,质量为 m 的小环滑

下过程研 动 向

·考 向 真 题

1 2 中遵守机械能守恒定律，所以 mv =mg· 2R.小环滑到大环的 2 最低点时的速度为 v=2 gR,根据牛顿第二定律得 FN-mg mv2 mv2 = R ,所以在最低点时大环对小环的支持力 FN=mg+ R =5mg.根据牛顿第三定律知，小环对大环的压力 FN′=FN

提 素 养 物 理 模 型 重 落 实 深 化 学 习

·

·

切 脉 搏

=5mg,方向向下.对大环，据平衡条件，轻杆对大环的拉 力 T=Mg+FN′=Mg+5mg.根据牛顿第三定律，大环对轻 杆拉力的大小为 T′=T=Mg+5mg,故选项 C 正确，选项 A、B、D 错误.菜 单

·核 心 突 破

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研 动 向

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·考 向 真 题

【答案】切 脉 搏

C

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·核 心 突 破 课 时 提 升 练

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单

高三总复习· 物理

3.(2013· 重庆高考)如图 433 所示，半径为研 动 向 考 向 真 题

提 素 养 物 理 模 型

R 的半球形陶罐， 固定在可以绕竖直轴旋转的

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· 水平转台上，转台转轴与过陶罐球心 O 的对称轴 OO′重合.转台以一定角速度 ω 匀速旋 图 433

转，一质量为 m 的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小 物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和 O 点的连线与切 脉 搏

重 落 实 深 化 学 习

·

OO′之间的夹角 θ 为 60° .重力加速度大小为 g. (1)若 ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零，求 ω0; (2)若 ω=(1± k)ω0,且 0<k 1,求小物块受到的摩擦力 大小和方向.菜 单

·核 心 突 破

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高三总复习· 物理提 素 养 物 理 模 型 重 落 实 深 化 学 习

研 动 向

·【解析】 (1)小物块在水平面内做匀速圆周运动，当小 物块受到的摩擦力恰好等于零时，小物块所受的重力和陶罐 的支持力的合力提供圆周运动的向心力，有 mgtan θ =

·考 向 真 题

切 脉 搏

mω2 Rsin θ 0· 代入数据得 ω0= 2g R

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·核 心 突 破

课 时 提 升 练

菜

单

高三总复习· 物理提 素 养

研 动 向

·(2)当 ω=(1+k)ω0 时，小物块受到的摩擦力沿陶罐壁切 线向下，设摩擦力的大小为 f,陶罐壁对小物块的支持力为 FN,沿水平和竖直方向建立坐标系，则 水平方向：FNsin θ+fcos θ=mω2· Rsin θ物 理 模 型 重 落 实 深 化 学 习

·考 向 真 题

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切 脉 搏

竖直方向：FNcos θ-fsin θ-mg=0 3k 2+k 代入数据解得：f= mg 2

·核 心 突 破

课 时 提 升 练

菜

单

高三总复习· 物理提 素 养

研 动 向

·同理，当 ω=(1-k)ω0 时，小物块受到的摩擦力沿陶罐 壁切线向上，则 水平方向：FNsin θ-fcos θ=mω2· Rsin θ 竖直方向：FNcos θ+fsin θ-mg=0物 理 模 型 重 落 实 深 化 学 习

·考 向 真 题

·

切 脉 搏

·核 心 突 破

3k 2-k 代入数据解得：f= mg 2

【答案】

见解析

课 时 提 升 练

菜

单

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研 动 向

[考向分析] (1)匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度 (2)匀速圆周运动的向心力 (3)离心现象 Ⅰ Ⅱ Ⅰ

·物 理 模 型 重 落 实 深 化 学 习

· 1.考纲考 向 真 题

展示

圆周运动是高考热点，可以单独考查涉及描述圆周运动物理量 1. 命题 及关系、运动分析、受力分析、向心力公式(牛顿第二定律的应切 脉 搏

·

趋势

用)等，也可以综合考查，如结合直线运动、平抛运动、电场、 磁场等；可以出选择题，也可以出计算题.

·核 心 突 破

3.选材 特点