第四章　第四课时　圆周运动2025版高考物理一轮复习课件+测试（教师版）+测试（学生版）

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考点一　　圆周运动的运动学问题
考点二　　圆周运动的动力学问题
1.描述圆周运动的物理量
2.匀速圆周运动(1)定义：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处 ，所做的运动叫作匀速圆周运动。(2)特点：加速度大小 ，方向始终指向 ，是变加速运动。(3)条件：合外力大小 ，方向始终与 方向垂直且指向圆心。
3.离心运动和近心运动(1)离心运动：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 的运动。(2)受力特点(如图)①当F＝0时，物体沿 方向飞出，做匀速直线运动。②当0ω1，则角速度为ω2时杆PQ对小球的弹力更大D.小球所受合外力的大小一定发生了变化
由题意，因为小球相对于杆的位置不变，所以弹簧长度不变，伸长量不变，则弹力大小一定不变，故A错误；设弹簧弹力大小为F，假设矩形框绕MN轴以角速度ω1转动时，PQ对小球的弹力方向背离MN，且大小为FN1；矩形框绕MN轴以角速度ω2转动时，PQ对小球的弹力方向指向MN，且大小为FN2，则根据牛顿第二定律分别有Fsin θ－FN1＝mω12r，FN2＋Fsin θ＝mω22r，解得FN1＝Fsin θ－mω12r，FN2＝mω22r－Fsin θ，若ω2>ω1，则FN1和FN2可能相等，FN2也可能小于FN1，故B、C错误；
小球做圆周运动的半径不变，角速度变化，则所需向心力大小发生变化，所以用于提供向心力的合外力大小一定发生了变化，故D正确。
10.如图所示，一个半径为5 m的圆盘正绕其圆心匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候，在其圆心正上方20 m的高度有一个小球(视为质点)正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出，取g＝10 m/s2，不计空气阻力，要使得小球正好落在A点，则A.小球平抛的初速度一定是2.5 m/sB.小球平抛的初速度可能是2 m/sC.圆盘转动的角速度一定是π rad/sD.圆盘转动的加速度大小可能是π2 m/s2
根据ωt＝2nπ(n＝1,2,3，…)，解得圆盘转动的角速度ω＝ ＝nπ rad/s(n＝1,2,3，…)，圆盘转动的加速度大小为a＝ω2r＝n2π2r＝5n2π2 m/s2(n＝1,2,3，…)，C、D错误。
11.(2024·江苏南京市六校联合体调研)如图甲所示为我国传统民俗文化表演“抡花”活动，祈福来年风调雨顺、免于火灾，已被列入国家级非物质文化遗产。“抡花”原理如图乙所示，快速转动竖直转轴O1O2上的手柄AB，带动可视为质点的“花筒”M、N在水平面内转动，筒内烧红的铁片沿轨迹切线飞出，落到地面，形成绚丽的图案。已知MO1＝NO1＝1 m，M、N离地高3.2 m，若手摇AB转动的角速度大小为20 rad/s，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)“花筒”(内含铁片)质量为3 kg时所需向心力大小；
(2)铁片落地点距O2的距离大小(计算结果可用根式表示)。
12.(2024·江苏省仪征中学期初考)如图所示，水平地面与一半径为L的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方。距离地面高度也为L的水平平台边缘上的A点有质量为m的小球以v0＝ 的初速度水平抛出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道。小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，求：(1)圆弧BC段所对应的圆心角θ；
(2)小球经B点时，对圆轨道的压力大小。