2025年10月第二周 圆周运动——高考物理大单元每周拔高练（含解析）

第二周 圆周运动———高考物理大单元每周拔高练 【知识盘点】 1.匀速圆周运动： (1)定义：线速度大小不变的圆周运动。 (2)特点：加速度大小不变，方向总是指向圆心的变加速曲线运动。 2.描述匀速圆周运动的物理量： 定义、意义 公式、单位 线速度 描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量(v) (1) (2)单位：m/s 角速度 描述物体绕圆心转动快慢的物理量(ω) (1) (2)单位： rad/s 周期 物体沿圆周运动一圈的时间(T) (1) ，单位：s (2) ，单位：Hz 向心加速度 (1)描述速度方向变化快慢的物理量(an) (2)方向指向圆心 (1) (2)单位：m/s2 3.匀速圆周运动的向心力 （1）大小：。 （2）方向： 始终沿半径方向指向圆心，时刻在改变，即向心力是一个变力。 （3）作用效果： 向心力产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小。 （4）来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供。 4.离心现象 （1）定义：做圆周运动的物体， 在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。 （2）本质： 做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的趋势。 如图所示，物体受力F作用。 1)当时，物体做匀速圆周运动。 2)当F=0时，物体沿切线方向飞出。 3)当时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力。 5.圆周运动各物理量间的关系： 6.常见的三类传动方式及特点： （1）皮带传动：如图甲、乙所示，皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即 （2）摩擦传动和齿轮传动：如图丙、丁所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即 （3）同轴传动：如图戊、己所示，绕同一转轴转动的物体，角速度相同，，由知v与r成正比。 7.常见水平面内圆周运动模型的特点及规律 水平转盘模型 概述 向心力由静摩擦力提供，即 当物体刚要滑动时，所以临界角速度 规律 物体离中心越远，就越容易被“甩出去”，如生活中汽车在水平面上拐弯 圆锥筒 概述 筒内壁光泽，向心力由重力mg和支持力FN的合力提供，即，解得， 规律 稳定状态下小球所处的位置越高，半径r越大，角速度ω就越小，线速度v就越大。而小球受到的支持力和向心力并不随位置的变化而变化 圆锥摆模型 概述 向心力，且，解得， 规律 稳定状态下，角越大，对应的角速度ω和线速度v就越大，小球受到的拉力和向心力也越大 火车转弯问题 概述 火车转弯轨道，外高内低。火车转弯时，设转弯半径为r，若，车轮与内、外侧轨道无作用力，则 规律 当火车转弯时，则火车车轮时外侧轨道有作用力，当，火车车轮对内侧轨道有作用力 8.竖直平面内圆周运动的两种模型过最高点时的特点及求解方法： “轻绳”模型 “轻杆”模型 图示 均是没有支撑的小球 均是有支撑的小球 受力分析 物体受到的弹力方向为 向下或等于零 物体受到的弹力方向为向下、 等于零或向上 受力示意图 力学方程 临界特征 即 即 过最高点条件 在最高点的速度 在最高点的速度0 9.圆周运动综合问题求解思路 1、找到各过程之间联系的物理量，用各过程、状态所遵循的规律列式求解。 2、多个运动过程相结合，将题分解为多个简单的过程，分别列方程求解。 3、涉及圆周运动部分，过程一般列动能定理或能量守恒方程，状态方程一般是指向圆心的合力提供向心力。 【拔高训练】 1.如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦 ... ...