高考物理第一輪考點(diǎn)專題復(fù)習(xí)要點(diǎn)分析一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量主要有線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速、向心加速度、向心力等．現(xiàn)比較如下表：相切快慢轉(zhuǎn)動(dòng)快慢一周圈數(shù)方向快慢rω2方向大小圓心二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)

1．定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，若在相等的

時(shí)間內(nèi)通過的圓弧長度______，就是勻速圓

周運(yùn)動(dòng)．

2．特點(diǎn)：加速度大小______，方向始終指

向______．

3．條件：合外力大小______、方向始終與

______方向垂直且指向圓心．相等不變圓心不變速度一、勻速圓周運(yùn)動(dòng)1．運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：線速度大小不變，方向時(shí)刻沿切線方向，所以有加速度，且加速度時(shí)刻沿半徑方向在變化．因此勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)際為變加速曲線運(yùn)動(dòng)(又為勻速率圓周運(yùn)動(dòng))．2．運(yùn)動(dòng)學(xué)性質(zhì)(1)v：大小不變，方向時(shí)刻沿切線方向．(2)ω、T、f、n：不變．(3)a：大小不變，方向時(shí)刻沿半徑指向圓心．3．動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)(1)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由合外力提供向心力．(2)向心力特點(diǎn)：大小不變，方向與v垂直，時(shí)刻沿半徑指向圓心，作用效果改變速度的方向．二、離心現(xiàn)象1．作圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于有慣性，有沿切線運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，只是由于向心力作用，使它不能沿切線方向飛出，而被限制著做圓周運(yùn)動(dòng)，如右圖．2．當(dāng)向心力消失F＝0，質(zhì)點(diǎn)沿所在處的切線方向飛出．3．當(dāng)提供的向心力不足即F＜ωmr2，質(zhì)點(diǎn)沿切線和圓周之間的一條曲線運(yùn)動(dòng)．三、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)1．特點(diǎn)：一般是變速圓周運(yùn)動(dòng)，也有勻速圓周運(yùn)動(dòng)．2．要求：最高點(diǎn)和最低點(diǎn)：受力，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，臨界狀態(tài)．3．不能產(chǎn)生支持力類：4．能產(chǎn)生支持力類：(1)常見情況：①桿拉球在豎直面轉(zhuǎn)動(dòng)②球在光滑圓環(huán)軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)③穿在光滑環(huán)上的小球的運(yùn)動(dòng)．一、圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的求解如下圖所示的傳動(dòng)裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B兩輪用皮帶傳動(dòng)，三輪半徑的關(guān)系是rA＝rC＝2rB.若皮帶不打滑，求A、B、C輪邊緣的a、b、c三點(diǎn)的角速度ωA、ωB、ωC之比和線速度vA、vB、vC之比．【思路點(diǎn)拔】解決此類傳動(dòng)問題時(shí)要抓住關(guān)鍵：皮帶傳動(dòng)的兩輪邊緣各點(diǎn)線速度大小相等，同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的兩輪各點(diǎn)的角速度相等．【解析】

A、B兩輪通過皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，則A、B兩輪邊緣的線速度大小相等，即vA＝vB ①由v＝rω，得：ωA∶ωB＝rB∶rA＝1∶2②B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則B、C兩輪的角速度相同，即ωB∶ωC＝1∶1③同理可得vB∶vC＝rB∶rC＝1∶2 ④由②③式得ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶2由①④式得vA∶vB∶vC＝1∶1∶2.【答案】

1∶2∶2

1∶1∶2【點(diǎn)評(píng)】解決此類問題要抓住一個(gè)橋梁：例1中的B輪是聯(lián)系A(chǔ)輪和C輪的橋梁，因?yàn)閎點(diǎn)和c點(diǎn)是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的兩點(diǎn)，其角速度相同，b點(diǎn)和a點(diǎn)是皮帶傳動(dòng)的兩點(diǎn)，其線速度大小相等．1．如下圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，其半徑之比為RB∶RC＝3∶2.A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦作用，B輪也隨之無滑動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)起來，a、b、c分別為三輪邊緣的三個(gè)點(diǎn)，則a、b、c三點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中的(

)A．線速度大小之比為3∶2∶2B．角速度之比為3∶3∶2C．轉(zhuǎn)速之比為2∶3∶2D．向心加速度大小之比為9∶6∶4【答案】

D二、圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問題的求解．如右圖所示，汽車在傾角為θ的路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，若向心力完全由受到的支持力和重力的合力提供，轉(zhuǎn)彎半徑為r，求汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)相應(yīng)的速度大小？【解析】

“向心力完全由受到的支持力和重力的合力提供”→汽車與路面間無側(cè)向摩擦力．由題意，畫出汽車的受力圖，如右圖所示．汽車或火車在傾斜路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，是在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，故支持力和重力的合力水平指向圓心，提供向心力．由圖知，F(xiàn)＝mgtanθ①2．如右圖所示是雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)男運(yùn)動(dòng)員拉著女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的精彩場(chǎng)面．若女運(yùn)動(dòng)員伸直的身體與豎直方向的夾角為θ，質(zhì)量為m，重心位置做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r.求男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的拉力大小及兩人轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．(女運(yùn)動(dòng)員已離開冰面)(2009年高考浙江卷A)某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽．比賽路徑如右圖所示，賽車從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道，命題研究離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，并能越過壕溝．已知賽車質(zhì)量m＝0.1kg，通電后以額定功率P＝1.5W工作，進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為0.3N，隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì)．圖中L＝10.00m，R＝0.32m，h＝1.25m，s＝1.50m．問：要使賽車完成比賽，電動(dòng)機(jī)至少工作多長時(shí)間？(取g＝10m/s2)【答案】

s高考命題常以新穎的實(shí)際生活情境作為背景，以豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)作為模型，不僅考查圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件分析，而且常和動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、能量守恒定律綜合進(jìn)行考查，考生在平時(shí)的復(fù)習(xí)中一定要對(duì)此類問題多加練習(xí)和思考，對(duì)不同條件下的臨界條件進(jìn)行比較．(2009年高考廣東卷)如下圖所示，一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點(diǎn)的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊．求：(1)當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的大小；(2)當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且其所受到的摩擦力為零時(shí)，筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．1．關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度方向，下列說法正確的是(

)A．與線速度方向始終垂直B．與線速度方向始終相反C．始終指向圓心D．始終保持不變【答案】

AC2．如右圖所示，靜止在地球上物體都要隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是(

)A．它們的運(yùn)動(dòng)周期都是相同的B．它們的速度都是相同的C．它們的線速度大小都是相同的D．它們的角速度是不同的【解析】地球上的物體均繞一個(gè)軸運(yùn)動(dòng)，其角速度、周期都相同，由v＝Rω知，R不同則v不同，只有A正確．【答案】

A3．2008年4月28日凌晨，山東境內(nèi)發(fā)生兩列列車相撞事故，造成了大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失．引發(fā)事故的主要原因是其中一列列車轉(zhuǎn)彎時(shí)超速行駛．如下圖所示，是一種新型高速列車，當(dāng)它轉(zhuǎn)彎時(shí)，車廂會(huì)自動(dòng)傾斜，提供轉(zhuǎn)彎需要的向心力；假設(shè)這種新型列車以360

km/h的速度在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎，彎道半徑為km，則質(zhì)量為75

kg的乘客在列車轉(zhuǎn)彎過程中所受到的合外力為(

)【答案】

A4．如右圖所示，一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑R0＝1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸．當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力．自行車車輪的半徑R1＝35cm，小齒輪的半徑R2＝4.0cm，大齒輪的半徑R3＝10.0cm.求大齒輪的轉(zhuǎn)速n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速n2之比．(假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對(duì)滑動(dòng))(

)【解析】設(shè)摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω0，自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1，由于自行車車輪與摩擦小輪之間無相對(duì)滑動(dòng)，有：R1ω1＝R0ω0小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與自行車轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，也為ω1，設(shè)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，有：R3ω＝R2ω1【答案】

2∶1755．一輛質(zhì)量m＝2.0t的小轎車，駛過半徑R＝90m的一段圓弧形橋面，求：(