专题 05 圆周运动考纲定位本讲共 3 个考点,两个一级考点,(1)匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度 (2)离心现象一个二级考点(1)匀速圆周运动的向心力考试多从二级考点命制试题,选择题相对不是特别难,但是比较多综合题往往要结合功和能动量等知识命制
必备知识1.解决圆周运动力学问题的关键(1)正确进行受力分析,明确向心力的来源,确定圆心以及半径.(2)列出正确的动力学方程 F=m=mrω2=mωv=mr
结合 v=ωr、T==等基本公式进行求解.2.抓住“两类模型”是解决问题的突破点(1)模型 1——水平面内的圆周运动,一般由牛顿运动定律列方程求解.(2)模型 2——竖直面内的圆周运动(绳球模型和杆球模型),通过最高点和最低点的速度常利用动能定理(或机械能守恒)来建立联系,然后结合牛顿第二定律进行动力学分析求解.3.竖直平面内圆周运动的两种临界问题(1)绳球模型:小球能通过最高点的条件是 v≥
(2)杆球模型:小球能通过最高点的条件是 v≥0
题型研究一:轻绳模型(一)真题再现1.(2018 江苏卷)火车以 60 m/s 的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在 10 s 内匀速转过了约 10°.在此 10 s 时间内,火车( )A
运动路程为 600 mB
加速度为零C
角速度约为 1 rad/sD
转弯半径约为 3
4 km【答案】AD【 解 析 】 本 题 考 查 匀 速 圆 周 的 概 念 , 意 在 考 查 考 生 的 理 解 能 力
圆 周 运 动 的 弧 长s=vt=60×10m=600m,选项 A 正确;火车转弯是圆周运动,圆周运动是变速运动,所以合力不为零,加速度不为零,故选项 B 错误;由题意得圆周运动的角速度rad/s= rad/s,又,所以m=3439m,故选项 C 错误、D 正确
(2016·全国卷甲