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高一物理第五第章三单元《圆周运动》复习学案
高一物理 第五章 第三单元 《圆周运动》复习学案
【基础知识复习】
一、描述圆周运动的物理量:
1、线速度
(1)物理意义:描述质点沿圆周运动 的物理量,是矢量。
(2)方向:质点在圆弧上某点的线速度方向沿圆弧该点的 方向。
(3)大小:= = (是时间内通过的弧长)。
2、角速度
(1)物理意义:描述质点绕圆心转动 的物理量。
(2)大小:= = (是时间内扫过的圆心角的弧度数)。
(3)单位:
3、周期T和频率f、转速n
(1)定义:做圆周运动的物体 叫周期。
做圆周运动的物体 叫频率,也称 。
(2),,,的关系:
,,,
(3)转速n的单位:
4、向心加速度
(1)物理意义:描述 改变快慢的物理量。
(2)大小: =
(3)方向:总是指向圆心,所以不论a的大小是否变化,它都是变量。
5、向心力
(1)作用效果:产生向心加速度,只改变线速度的 ,不改变线速度的 ,因此向心力永远不做功。
(2)大小: = = 。
(3)方向:总是沿半径指向 ,向心力是变力。
注意:应该注意向心力不是一种特殊力,而是按效果命名的力。重力、弹力、摩擦力、万有引力中的任何一个力或几个力的合力或某一个力的分力,只要它的效果是使质点产生向心加速度,它就是向心力。
二、匀速圆周运动:
1、定义:质点沿着圆周,且在相等的时间内通过的 相等的运动。
2、特点:轨迹是 , 的大小 、 、 不变和 、 的大小不变。
3、性质:因为线速度方向和向心加速度的方向时刻变化,所以匀速圆周运动是一种变速运动,也是一种变加速曲线运动。
注意:做匀速圆周运动的物体所受合力必指向圆心,永远与线速度方向垂直,其大小保持不变。匀速圆周运动属于变加速曲线运动。
三、非匀速圆周运动:
1、速度大小和方向均 的曲线运动。
2、加速度的方向不一定指向圆心,可以将加速度分解为 加速度和 加速度。
四、离心运动:
1定义: 。
2、离心运动的条件: 提供给物体做圆周运动的 不足或消失。(离心运动两种现象)
① 当F合= 0时,物体沿 方向飞出。
② 当F合<mω2r或F合<m 时,物体逐渐 圆心。
③ 当F合mω2r或F合m 时,物体逐渐 圆心。
3.离心现象的实例: 用提供的力与需要的向心力的关系角度解释离心现象
应用:雨伞、链球、洗衣机脱水筒脱水、离心分离器、离心干燥器、离心测速计等
防止:汽车转弯时的限速;高速旋转的飞轮、砂轮的限速和防护
【典型例题】
一、传动问题中圆周运动各量的关系问题:
【例1】如图所示,一皮带传动装置,皮带与轮不打滑,左边为主动轮, 在传动中A、B、C点的线速度之比 ,角速度之比 ,加速度之比 。
二、车辆转弯问题的研究
1.火车转弯:
(1)内外轨高度相同时,转弯所需的向心力由_____________力提供。
(2)外轨高度高于内轨,火车按设计速度行驶时,火车转弯所需的向心力由_____ ___________提供。火车实际行驶速度大于设计速度时,其转弯所需的向心力由____________ ________力提供。
(3)若两轨间距为d,外轨比内轨高h,轨道转弯半径为R, 则此处轨道的设计转弯速度为多少?
2.汽车转弯:
(1)路面水平时转弯所需的向心力由________________力提供,若转弯半径为R,路面与车轮之间的最大静摩擦为车重的K倍,汽车转弯的最大速度为____________。
(2)高速公路的转弯处,公路的外沿设计的比内沿略高,若汽车
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