1、第3課時圓周運動,考點一 圓周運動中的運動學分析,【例1】(多選)(2016太原模擬)如圖所示為皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點，左側是一輪軸，大輪的半徑是4r，小輪的半徑是2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中皮帶不打滑，則() Aa點和b點的線速度大小相等 Ba點和b點的角速度大小相等 Ca點和c點的線速度大小相等 Da點和d點的向心加速度大小相等,(1)高中階段所接觸的傳動主要有：皮帶傳動；同軸傳動；齒輪傳動；摩擦傳動 (2)傳動裝置的特點：同軸傳動：固定在一起共軸轉動的物體上各點角速度相同；皮帶傳動、齒輪傳動和摩擦

2、傳動：皮帶(或齒輪)傳動和不打滑的摩擦傳動的兩輪邊緣上各點線速度大小相等,規(guī) 律 總 結,1(2016衡水模擬)如圖所示，輪O1、O3固定在同一轉軸上，輪O1、O2用皮帶連接且不打滑在O1、O2、O3三個輪的邊緣各取一點A、B、C，已知三個輪的半徑之比r1r2r3211，求： (1)A、B、C三點的線速度大小之比vAvBvC； (2)A、B、C三點的角速度之比ABC； (3)A、B、C三點的向心加速度大小之比aAaBaC.,解析：(1)令vAv，由于皮帶轉動時不打滑，所以vBv.因AC，由公式vr知，當角速度一定時，線速度跟半徑成正比，故vCv，所以vAvBvC221. (2)令A，由于共軸轉

3、動，所以C.因vAvB，由公式知，當線速度一定時，角速度跟半徑成反比，故B2，所以ABC121.,考點二 圓周運動的動力學分析,1向心力的來源：向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個力的合力或某個力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一個向心力 2向心力的確定：(1)確定圓周運動的軌道所在的平面，確定圓心的位置；(2)分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力就是向心力,【例2】(2015銀川模擬)某游樂場有一種叫“空中飛椅”的游樂設施，其基本裝置是將繩子上端固定在轉盤的邊緣上，繩子下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉盤旋轉而在空中飛旋若將人和

4、座椅看作一個質點，則可簡化為如圖所示的物理模型，其中P為處于水平面內的轉盤，可繞豎直轉軸OO轉動,設繩長l10 m，質點的質量m60 kg，轉盤靜止時質點與轉軸之間的距離d4 m轉盤逐漸加速轉動，經過一段時間后質點與轉盤一起做勻速圓周運動，此時繩與豎直方向的夾角37(不計空氣阻力及繩重，繩不可伸長，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)求質點與轉盤一起做勻速圓周運動時轉盤的角速度及繩的拉力,方 法 總 結,解決圓周運動問題的主要步驟：審清題意，確定研究對象；分析物體的運動情況，即物體的線速度、角速度、周期、軌道平面、圓心、半徑等；分析物體的受力情況，畫出受力示意圖，確定向心

5、力的來源；根據(jù)牛頓運動定律及向心力公式列方程,2(多選)(2016臨川模擬)表演雜技“飛車走壁”的演員騎著摩托車飛駛在光滑的圓臺形筒壁上，筒的軸線垂直于水平面，筒固定不動，演員和摩托車的總質量為m，先后在A、B兩處緊貼著內壁分別在圖中虛線所示的水平面內做勻速圓周運動，則() AA處的線速度大于B處的線速度 BA處的角速度小于B處的角速度 CA處對筒的壓力大于B處對筒的壓力 DA處的向心力等于B處的向心力,解析：第一步確定研究對象：研究對象為演員和摩托車，看成一個系統(tǒng) 第二步確定運動情況：其軌道平面均是水平的；其軌道的圓心均在筒的軸線上；其向心力均在各自的水平軌道平面內指向各自圓心,第三步受力分

6、析：系統(tǒng)在A、B處的受力如圖所示 第四步列方程：由于系統(tǒng)的向心力都來自重力mg和支持力FN的合力F合(或支持力FN在指向圓心方向的分力)，由圖得F合mgtan ，F(xiàn)A向心FB向心mgtan .,考點三 豎直面內的圓周運動,1在豎直平面內做圓周運動的物體，按運動到軌道最高點時的受力情況可分為兩類：一是無支撐(如球與繩連接、沿內軌道運動的過山車等)，稱為“繩(環(huán))約束模型”；二是有支撐(如球與桿連接、在彎管內的運動等)，稱為“桿(管)約束模型”,2繩、桿模型涉及的臨界問題,【例3】(2015南陽模擬)如圖所示，質量為m的小球置于正方體的光滑盒子中，盒子的邊長略大于球的直徑某同學拿著該盒子在豎直平面

7、內做半徑為R的勻速圓周運動，已知重力加速度為g，空氣阻力不計，則(),3(2016丹東模擬)如圖所示，一質量為M的光滑大圓環(huán)，用一細輕桿固定在豎直平面內套在大環(huán)上質量為m的小環(huán)(可視為質點)，從大環(huán)的最高處由靜止滑下重力加速度大小為g.當小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時，大環(huán)對輕桿拉力的大小為() AMg5mg BMgmg CMg5mg DMg10mg,用極限法分析圓周運動的臨界問題 1有些題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼，明顯表明題述的過程中存在著臨界點 2若題目中有“取值范圍”“多長時間”“多大距離”等詞語，表明題述的過程中存在著“起止點”，而這些起止點往往就是臨界狀態(tài) 3若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明題述的過程中存在著極值，這些極值點也往往是臨界狀態(tài),方 法 技 巧 思 維 提 升,典例如圖所示，一傾斜的勻質圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度轉動，盤面上離轉軸距離2.5 m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為