2022年高三物理一轮复习教案.docx

《2022年高三物理一轮复习教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高三物理一轮复习教案.docx（16页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载高三物理一轮复习教案 圆周运动课时支配： 2 课时 教学目标： 1把握描述圆周运动的物理量及相关运算公式 2学会应用牛顿定律和动能定懂得决竖直面内的圆周运动问题 本讲重点： 1描述圆周运动的物理量及相关运算公式 2用牛顿定律和动能定懂得决竖直面内的圆周运动问题 本讲难点： 用牛顿定律和动能定懂得决竖直面内的圆周运动问题 考点点拨： 1“ 皮带传动” 类问题的分析方法 2竖直面内的圆周运动问题 3圆周运动与其他运动的结合第一课时一、考点扫描（一）学问整合 匀速圆周运动：质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的弧长相等；描述圆周运动的

2、物理量 1线速度（1）大小： v= s （s 是 t 时间内通过的弧长）t（2）方向：矢量,沿圆周的切线方向,时刻（3）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢 2角速度变化 ,所以匀速圆周运动是变速运动；（1）大小：=t（是 t 时间内半径转过的圆心角）单位： rad/s （2）对某一确定的匀速圆周运动来说,角速度是恒定不变的（3）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢3描述匀速圆周运动的各物理量间的关系4:v2r2frrT4向心加速度a2 f2r（1）大小： a =v22r42r2rT（2）方向：总指向圆心,时刻变化（3）物理意义：描述线速度方向转变的快慢；名师归纳总结 - - - - - - -第

3、 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载5向心力：是按成效命名的力,向心力产生向心加速度,即只转变线速度方向,不会 转变线速度的大小；（1）大小：Fma 向mv2m2Rm42Rm42f2RRT2（2）方向：总指向圆心,时刻变化 做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心；做变速圆周运 动的物体,向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力；（二）重难点阐释 在竖直平面内的圆周运动问题 在竖直平面内做圆周运动的物体,按运动轨道的类型,可分为：（1）无支撑（如球与绳连结,沿内轨道的“ 过山车”）在最高点物体受到弹力方向向下

4、速度当弹力为零时,物体的向心力最小,仅由重力供应,由牛顿定律知mg= mv02,得临界Rv0gR当物体运动速度vv0,将从轨道上掉下,不能过最高点因此临界速度的意义表示了物体能否在竖直面上做圆周运动的最小速度（2）有支撑（如球与杆连接,车过拱桥等）因有支撑,在最高点速度可为零,不存在“ 掉下” 的情形物体除受向下的重力外,仍 受相关弹力作用,其方向可向下,也可向上当物体实际运动速度 v gR 产生离心运动,要维护物体做圆周运动,弹力应向下 当 v gR 物体有向心运动倾向,物体受弹力向上 所以对有约束的问题,临界速度的意义揭示了物体所受弹力的方向（3）对于无约束的情形,如车过拱桥,当vgR时,

5、有N=0,车将脱离轨道此时临界速度的意义是物体在竖直面上做圆周运动的最大速度以上几种情形要详细问题详细分析,但分析方法是相同的；二、高考要点精析（一）“ 皮带传动” 类问题的分析方法考点点拨 在分析传动问题,如直接用皮带传动（包括链条传动、摩擦传动）的两个轮子,要抓住 相等量和不等量的关系；两轮边缘上各点的线速度大小相等；同一个轮轴上（各个轮都绕同一根轴同步转动）的各点角速度相等（轴上的点除外）；然后利用公式vr或v即可r顺当求解；名师归纳总结 【例 1】如下列图装置中, 三个轮的半径分别为r 、c b d a 第 2 页,共 10 页2r 、4r ,b 点到圆心的距离为r ,求图中a、b、c

6、、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解析： va= vc,而 vb vc vd =124,所以 va v b vcvd =212 4； a b=21,而 b= c= d ,所以 a b c d =2111；再利用 a=v ,可得 aa ab acad=41 24 考点精炼 1如下列图, 一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径 R0=1.0cm 的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘接触；当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而为发电机供应动力；自行车车轮的半径R1=35cm,小齿轮的半径R

7、2=4.0cm,大齿轮的半径R3=10.0cm；就大 摩擦小轮 小发电机 车轮 小齿轮齿轮和摩擦小轮的转速之比为（假定摩擦小轮 与 自 行 车 轮 之 间 无 相 对 滑 动 ）（）A2175 B1175 大齿轮 链条C4175 D1140 （二）竖直面内的圆周运动问题考点点拨“ 两点一过程” 是解决此类问题的基本思路；“ 两点” ,即最高点和最低点；在最高点和 最低点对物体进行受力分析,找出向心力的来源,列牛顿其次定律的方程；“ 一过程” ,即从 最高点到最低点；用动能定理将这两点的动能（速度）联系起来；2】一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为 R（比细管的半径大【例 得多）在

8、圆管中有两个直径与细管内径相同的小球（可视为质点）A 球的质量为 m1,B 球 的质量为 m2它们沿环形圆管顺时针运动,经过最低点时的速度都为 v0设 A 球运动到最低 m1、m2、R 与 v0 点时, B 球恰好运动到最高点,如要此时两球作用于圆管的合力为零,那么 应满意的关系式是 _解析： 这是一道综合运用牛顿运动定律、圆周运动、机械能守恒定律的高考题A 球通过圆管最低点时,圆管对球的压力竖直向上,所以球对圆管的压力竖直向下如要此时两球作用于圆管的合力为零,B 球对圆管的压力肯定是竖直向上的,所以圆管对B 球的压力肯定是竖直向下的由机械能守恒定律,B球通过圆管最高点时的速度v 满意方程名师

9、归纳总结 1m2v2m2g2R1m2v2第 3 页,共 10 页022- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载依据牛顿运动定律对于 A球,N1m 1gm 1v2 0R对于 B球,N2m 2gmv22R又 N1=N22解得 m 1 m 2 v 0 m 1 5 m 2 g 0R【例 3】小球 A 用不行伸长的细绳悬于 O点,在 O点的正下方有一固定的钉子 B,OB=d,初始时小球 A与 O同水平面无初速度释放,绳长为 L,为使小球能绕 B 点做完整的圆周运动,如下列图；试求 d 的取值范畴；O解析：为使小球能绕 B 点做完整的圆周运动,就 m

10、A L小球在 D对绳的拉力 F1应当大于或等于零,即有：2v D dmg mL d D依据机械能守恒定律可得B1 22 mvD mg d L d C由以上两式可求得：3 L d L5考点精炼2如下列图,长为 L 的细线,一端固定在 O点,另一端系一个球 . 把小球拉到与悬点 O处于同一水平面的 A 点,并给小球竖直向下的初速度,使小球绕 O点在竖直平面内做圆周运动；要使小球能够在竖直平面内做圆周运动,在A. 7 gLB. 5 gLC. 3 gLD. 2 gLA 处小球竖直向下的最小初速度应为其次课时（三）圆周运动与其他运动的结合考点点拨名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 1

11、0 页精选学习资料 - - - - - - - - - 圆周运动与其他运动相结合,学习必备欢迎下载如位移关系, 速度关系,要留意查找这两种运动的结合点,时间关系等,仍要留意圆周运动的特点：如具有肯定的周期性等；【例 4】如下列图,滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A 点由静止动身到B 点时撤去外力, 又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原动身点A,试求滑块在AB段运动过程中的加速度；解析：设圆周的半径为R,就在 C点：2 mg=m vC R离开 C点,滑块做平抛运动,就2Rgt22 vCt sAB 由 B 到 C过程：mvC 2/2+2 mg

12、RmvB 2/2 由 A 到 B 运动过程：vB 22asAB 由式联立得到：a=5g4 【例 5】如下列图, M、N是两个共轴圆筒的横截面,外筒半径为R,内筒半径比R小许多, 可以忽视不计, 筒的两端是封闭的,两筒之间抽成真空； 两筒以相同的角速度 绕其中心轴线 （图中垂直于纸面）名师归纳总结 - - - - - - -做匀速转动； 设从 M筒内部可以通过窄缝s （与 M筒的轴线平行） 不断地向外射出两种不同速率v1 和 v2 的微粒,从 s 处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向,微粒到达N筒后就附着在N筒上；假如R、v1 和 v2都不变,而 取某一合适的值,就（）A有可能使微粒落在N筒

13、上的位置都在a 处一条与 s缝平行的窄条上B有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如b 处一条与s 缝平行的窄条上C有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如b 处和 c 处与 s 缝平行的窄条上D只要时间足够长,N筒上将处处都落有微粒解析：两种粒子从窄缝s 射出后,沿半径方向匀速直线运动,到达N 筒的时间分别为t1R和t2R,两种粒子到达N筒的时间差为tt1t2,N筒匀速转动,在1t 和2t 时v 1v2间内转过的弧长均为周长的整数倍,就全部微粒均落在a 处一条与 s缝平行的窄条上,A正确；如 N筒在1t 和2t 时间内转过的弧长不是周长的整数倍,且在t 内转过的弧长恰为周长的整数倍, 就全

14、部微粒均落在如b 处一条与 s缝平行的窄条上, B正确；如在1t 和2t 及t 内转过的弧长均不是周长的整数倍,就可能落在N筒上某两处如b 处和 c 处与 s 缝平行的窄第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 条上, C 正确；对应某一确定的学习必备欢迎下载N 筒上微粒到达的位置 值, N 筒转过的弧长是肯定的,故是肯定的, D错误；答案： ABC 考点精炼3如下列图,位于竖直平面上的 1/4 圆弧光滑轨道,半径为 R,OB沿竖直方向,上端 A 距地面高度为 H,质量为m的小球从 A 点由静止释放,最终落在水平地面上 C点处,不计空气阻力,求：（1）小球运动到

15、轨道上的 B 点时, 对轨道的压力多大 . （2）小球落地点 C与 B 点水平距离 s 是多少 . 4如下列图,竖直薄壁圆筒内壁光滑、半径为 R,上部侧面 A 处开有小口,在小口 A的正下方 h 处亦开有与 A 大小相同的小口 B,小球从小口 A 沿切线方向水平射入筒内,使小球紧贴筒内壁运动,要使小球从 B 口处飞出,小球进入 A 口的最小速率 v0为（）AR gBR 2 g A R2 h hhCR 2 hD2 R gBg h考点精炼参考答案1A（大小齿轮间、 摩擦小轮和车轮之间, 两轮边缘各点的线速度大小相等,由v2nr,可知转速 n 和半径 r 成反比；小齿轮和车轮同轴转动,两轮上各点的转

16、速相同；由这三次传动可以找出大齿轮和摩擦小轮间的转速之比n1n2=2175）gL）mgmv2,从2C（要使小球能够在竖直平面内做圆周运动,最高点最小速度满意LA 到最高点,由动能定理有mgL1mv21mv2,解得v030223解析：（1）小球由 AB过程中,依据机械能守恒定律有：mgR1mv B22vB2gR小球在 B 点时,依据向心力公式有；名师归纳总结 FNmgmvB23 mg第 6 页,共 10 页R2FNmgmvBR- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载依据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力,为 3mg （2

17、）小球由 BC过程,水平方向有： s=vB t1 gt 22竖直方向有：HR解得s2HR R4B 解析：小球从小口 A 沿切线方向水平射入筒内,小球的运动可看作水平方向的匀速圆周运动和竖直方向的自由落体运动的叠加；因此从 A 至 B 的时间为：t 2h,在这段时间内 g小球必需转整数周才能从 B 口处飞出,所以有：t nT 2 nR,当 n=1 时, v0最小,v 0v0min= R 2 g；h三、考点落实训练 1关于向心力的以下说法中正确选项 A向心力不转变做圆周运动物体速度的大小 B做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的 C做圆周运动的物体,所受合力肯定等于向心力 D做匀速圆周运动的物体,

18、肯定是所受的合外力充当向心力2在竖直平面内有一半径为R 的光滑圆环轨道,一质量为m的小球穿在圆环轨道上做圆周运动,到达最高点C时的速率 vc=4gR/5,就下述正确选项A此球的最大速率是6vcB小球到达C点时对轨道的压力是4mg5C小球在任始终径两端点上的动能之和相等名师归纳总结 D小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于5 R/g第 7 页,共 10 页3如下列图,半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小球一个冲击使其在瞬时得到一个水平初速v0,如 v010Rg ,就有关小球能够上升的最大高度3（距离底部）的说法中正确选项（）A肯定可以表示为v2 B 可能为RR 02g3- -

19、 - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C可能为 R D学习必备欢迎下载可能为5 R34如下列图,细轻杆的一端与小球相连,可绕O 点的水平轴自由转动；现给小球一初速度,使它在竖直平面内做圆周运动,a、b 分别表示轨道的最低点和最高点,就小球在这两b点对杆的作用力大小之差可能为（）A3mgOB4mgaC5mgD6mg5小球质量为m,用长为 L 的轻质细线悬挂在O点,在 O点的正下方L 处有一钉子 2P,把细线沿水平方向拉直,如下列图,无初速度地释放小球,当细线遇到钉子的瞬时,设线没有断裂,就以下说法错误的是（）L/2 O L A小球的角速度突然增大B小球的瞬时速度突

20、然增大P C小球的向心加速度突然增大D小球对悬线的拉力突然增大6如下列图,质量不计的轻质弹性杆 量为 m的小球,今使小球在水平面内做半径为P 插入桌面上的小孔中,杆的另一端套有一个质 R的匀速圆周运动,且角速度为m,就杆的上端受到球对其作用力的大小为（）A2RBmg24R2Cmg24R2D不能确定7用轻质尼龙线系一个质量为 0.25 kg 的钢球在竖直面内旋转；已知线长为 1.0 m ,如钢球恰能通过最高点,就球转到最低点时线受到的拉力是_N；如将线换成质量可以忽略的轻杆,为了使球恰能通过最高点,此杆的最大承担力至少应为 _N；8如下列图皮带转动轮,大轮直径是小轮直径的 3 倍, A是大轮边缘

21、上一点,B 是小轮边缘上一点,C 是大轮上一点,C到圆心 O1的距离等于小轮半径；转动时皮带不打滑,就 A、B、C三点的角速度之比 A B C=_,向心加速度大小之比 aAaBaC=_；9如下列图,半径为 R,内径很小的光滑半圆管竖直放置；两个质量均为 m的小球 a、b 以不同的速度进入管内,a 通过最高 A 点 A 时,对管壁上部的压力为3mg,b 通过最高点 A 时,对管壁下名师归纳总结 部的压力为0.75 mg,求 a、 b 两球落地点间的距离；b a 第 8 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载考点落实训练参考答

22、案1AD 2 ACD 3 BC 解析： 小球从最低点沿圆轨道向上运动,如小球到最高点的速度为零,依据机械能守恒,2 有小球上升的高度为 H= v 05 R ；如小球从最低点沿圆轨道向上运动,且不能过 1 圆周,2 g 3 4就小球到最高点的速度为零,依据机械能守恒, 有小球上升的高度为 HR；假如能过1 圆周,4在上升的过程中小球会脱离轨道,作斜抛运动, 到达最高点时的速度不为零,所以达不到5 R 3 的高度；答案 BC正确；4BCD 解析：轻杆约束的小球在竖直平面内做圆周运动,到达最高点的速度最小可以是零,根据向心力公式结合机械能守恒,可得出小球在这两点对杆的作用力大小之差可能为4mg、5m

23、g或 6mg,BCD正确；5B 解析：当细线遇到钉子时,线速度不变,但小球做圆周运动的半径将减小由 = v ,R减小, 增大 R 2 a= v,R减小, a 增大 R 2 Fmg=m v,得 F增大 R 故 B 错误,此题选 B；6C 解析：对小球进行受力分析,小球受到两个作用力,即重力和杆对小球的作用力,两个 力的合力供应向心力,依据牛顿其次定律就可得 C正确；715,12.5 8131 3 91 名师归纳总结 9解析：以a 球为对象,设其到达最高点时的速度为va,依据向心力公式有：第 9 页,共 10 页mgFamv2 aR- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 即4mgvamv2 agR学习必备欢迎下载R所以：2以 b 球为对象,设其到达最高点时的速度为mgFbmv2 bgRR即1mgm2 v bR41所以：vb2vb,依据向心力公式有：名师归纳总结 a、b 两球脱离轨道的最高点后均做一平抛运动,所以a、b 两球的水平位移分别为：第 10 页,共 10 页s av at2gR4R4Rgs bv bt1gR4 RR2g故 a、b 两球落地点间的距离s=sasb=3R；- - - - - - -