2025版高考物理全程一轮复习第四章曲线运动第三讲圆周运动学案

这是一份2025版高考物理全程一轮复习第四章曲线运动第三讲圆周运动学案，共11页。学案主要包含了必备知识·自主落实，关键能力·思维进阶等内容，欢迎下载使用。
考点一 圆周运动的运动学问题
【必备知识·自主落实】
1．匀速圆周运动：
(1)定义：做圆周运动的物体，若在任意相等的时间内通过的圆弧长________，就是匀速圆周运动．实质是匀速率圆周运动
(2)速度特点：速度的大小________．方向始终与半径垂直．
2．描述圆周运动的物理量：
【关键能力·思维进阶】
1．[2024·浙江省温州市模拟]在东北严寒的冬天，有一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯滚烫的开水按一定的弧线均匀快速地泼向空中，泼洒出的小水珠和热气被瞬间凝结成冰而形成壮观的场景．如图甲所示是某人玩泼水成冰游戏的精彩瞬间，图乙为其示意图．假设泼水过程中杯子做匀速圆周运动的半径约为1 m，在0.4 s内杯子旋转了.下列说法正确的是( )
A.P位置的小水珠速度方向沿a方向
B.P、Q两位置，杯子的向心加速度相同
C.杯子在旋转时的线速度大小约为6π m/s
D.杯子在旋转时的向心加速度大小约为9π2 m/s2
2．(多选)[2024·云南大理模拟]绿水青山就是金山银山，为践行低碳生活的理念，自行车已成为主要绿色交通工具之一．图示为自行车的传动结构的核心部件，大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，已知三个点的半径关系为rC＝2rA＝4rB，如图所示，当大齿轮匀速转动时，下列说法正确的是( )
A.A、B、C三点的线速度大小之比为1∶1∶4
B.A、B、C三点的角速度大小之比为2∶1∶1
C.A、B、C三点的向心加速度大小之比为1∶2∶8
D.A、B、C三点的转速之比为2∶1∶1
3．[2024·陕西汉中统考二模]某学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆水平时距水平地面高为1 m，可绕转轴O在竖直面内匀速转动，自动识别区ab到a′b′的距离为8.4 m，汽车匀速驶入自动识别区，自动识别系统识别的反应时间为0.1 s，闸杆转动的角速度为 rad/s.若汽车可看成高1.6 m的长方体，闸杆转轴O与汽车左侧面的水平距离为0.6 m，要使汽车顺利通过闸杆(车头到达闸杆处视为通过闸杆)，则汽车匀速行驶的最大允许速度为( )
A．5 m/s B．4 m/s
C.3 m/s D．2 m/s
思维提升
1.对公式v＝ωr的理解
(1)当r一定时，v与ω成正比．
(2)当ω一定时，v与r成正比．
(3)当v一定时，ω与r成反比．
2．对a＝＝ω2r＝ωv的理解
(1)在v一定时，a与r成反比．
(2)在ω一定时，a与r成正比．
3．分析圆周传动问题要“看”“找”“选”
考点二 匀速圆周运动的动力学问题
【必备知识·自主落实】
1．匀速圆周运动的向心力
(1)作用效果：向心力产生向心加速度，只改变速度的________，不改变速度的________．
(2)大小：Fn＝m＝________＝mr＝mωv.
(3)方向：始终沿半径方向指向________，时刻在改变，即向心力是一个变力．
2．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0