《全品高考复习方案》2020届高考物理一轮复习课件:第4单元 曲线运动 万有引力与航天 增分微课4 生活中的圆周运动问题 .ppt
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1、增分微课4 生活中的圆周运动问题,题型综述 考题往往参考课本内容并取自于生活中的实例,结合学生应该掌握的圆周运动相关的运动学和动力学知识,考查受力分析、对向心力的理解和计算以及对问题情景进行综合分析、判断和推理(估算)的能力,进一步讲就是对生活情景问题的“建模”能力.近几年的高考中常出现在选择题中,还有的就是成为计算题中的一个环节. 应考策略 对题目所给的情景要抓住本质,明确是水平面上的圆周运动还是竖直面内的圆周运动,对研究对象,把它抽象成质点(高考范围内物理研究的动力学问题的对象均限制为质点),分析向心力的来源,根据牛顿第二定律列出动力学方程,对竖直平面内的圆周运动判断是否有超重、失重现象,
2、或能不能归结为“绳(线)杆”模型.,例1 火车转弯时,如果铁路弯道的内、外轨一样高,则外轨对轮缘挤压的弹力提供了火车转弯的向心力,但是靠这种办法得到向心力,铁轨和车轮极易受损.在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨,当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为v,重力加速度为g,以下说法中正确的是 ( ),应用实例,答案 C,点评 本题考查水平面内的匀速圆周运动、牛顿第二定律、向心力. 提取信息 解决本题的关键是知道火车拐弯时对内、外轨均无压力,此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力.若速度大于规定速度,重力和支持力的合力不足以提供向心力,此时外轨对轮缘
3、有侧压力;若速度小于规定速度,重力和支持力的合力大于所需向心力,此时内轨对轮缘有侧压力. 图形表征 受力分析.,图W4-1,例2 如图W4-2所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,弯道的内、外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达AB线,有如图所示的、三条路线,其中路线是以O为圆心的半圆,OO=r.赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax.选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机 功率足够大),则下列说法错误的是 ( ) A.选择路线,赛车经过的路程最短 B.选择路线,赛车的速率最小 C.选择路线,
4、赛车所用时间最短 D.、三条路线上,赛车的向心加速度大小相等,图W4-2,点评 本题考查了圆周运动向心加速度、向心力在实际生活中的运用,知道赛车做圆周运动,靠静摩擦力提供向心力,抓住最大静摩擦力相等求出最大速率是关键. 提取信息 根据几何关系得出路程的大小从而进行比较.根据最大静摩擦力,结合牛顿第二定律得出最大速率,从而比较运动的时间.根据向心加速度公式比较三段路线的向心加速度关系. 图形表征 运动轨迹、受力分析.,图W4-3,例3 (多选)如图W4-4甲所示的陀螺可在圆轨道的外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,被称为“魔力陀螺”,该玩具深受孩子们的喜爱.其物理原理可等效为如图乙所示
5、的模型:半径为R的磁性圆轨道竖直固定,质量为m的小铁球(视为质点)在轨道外侧转动,A、B两点分别为轨道上的最高、最低点.铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小不变,不计摩 擦和空气阻力,重力加速度为g.下列 说法正确的是 ( ),图W4-4,点评 本题属于结合机械能守恒定律考查竖直平面内的圆周运动的情况,在解答的过程中正确分析得出小铁球经过最高点和最低点的条件是解答的关键,正确写出向心力的表达式是解答的基础. 提取信息 结合对小铁球的受力分析,判定小铁球是否可以做匀速圆周运动;结合各个力的做功情况判断是否满足机械能守恒定律; 根据受力与运动的特点分析铁球在A点可能的 速度;结合机械能守恒定律与
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