物理(新课标)一轮复习教师用书:第四章 曲线运动 万有引力与航天 第讲 圆周运动 .docxVIP

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第3讲圆周运动

知识点一匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度

1.匀速圆周运动

(1)定义:做圆周运动的物体,若在相等的时间内通过的圆弧长,就是匀速圆周运动。

(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。

2。描述匀速圆周运动的物理量

定义、意义

公式、单位

线速度

描述做圆周运动的物体运动的物理量(v)

(1)v=eq\f(Δs,Δt)=

(2)单位:

角速度

描述物体绕圆心的物理量(ω)

(1)ω=eq\f(Δθ,Δt)=

(2)单位:

周期

物体沿圆周运动的时间(T)

(1)T==,

单位:

(2)f=eq\f(1,T),单位:Hz

向心

加速度

(1)描述速度变化快慢的物理量(an)

(2)方向指向

(1)an==

(2)单位:

答案:1。(1)相等(2)不变圆心(3)不变速度2。快慢eq\f(2πr,T)m/s转动快慢eq\f(2π,T)rad/s一圈eq\f(2πr,v)eq\f(2π,ω)s方向圆心eq\f(v2,r)ω2rm/s2

知识点二匀速圆周运动的向心力

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.

2.大小:F==mrω2==mωv=m·4π2f2r

3.方向:始终沿半径指向.

4.来源:向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的提供,还可以由一个力的提供.

答案:1。方向大小2.meq\f(v2,r)meq\f(4π2,T2)r3.圆心4.合力分力

知识点三离心现象

1。定义:做的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的情况下,所做的沿切线飞出或逐渐远离圆心的运动现象.

2.受力特点

(1)当Fn=mω2r时,物体做运动。

(2)当Fn=0时,物体沿方向飞出。

(3)当Fn〈mω2r时,物体逐渐圆心,做离心运动.

(4)当Fnmω2r时,物体逐渐圆心,做近心运动.

答案:1。圆周运动向心力2。(1)匀速圆周

(2)切线(3)远离(4)靠近

(1)匀速圆周运动是匀变速曲线运动。()

(2)做匀速圆周运动的物体所受合力是保持不变的。()

(3)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比.()

(4)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比。()

(5)随水平圆盘一起匀速转动的物块受重力、支持力和向心力的作用.()

答案:(1)(2)(3)(4)√(5)

考点圆周运动的运动学问题

1.圆周运动各物理量间的关系

2。常见的三种传动方式及特点

(1)皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即vA=vB.

甲乙

(2)摩擦传动:如图所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小相等,即vA=vB。

(3)同轴传动:如图甲、乙所示,绕同一转轴转动的物体,角速度相同,ωA=ωB,由v=ωr知v与r成正比。

甲乙

考向1摩擦(或齿轮)传动

[典例1](2017·湖北荆州模拟)如图所示,A、B是两个摩擦传动轮,两轮半径大小关系为RA=2RB,则两轮边缘上的()

A。角速度之比ωA∶ωB=2∶1

B。周期之比TA∶TB=1∶2

C。转速之比nA∶nB=1∶2

D.向心加速度大小之比aA∶aB=2∶1

[解析]由于没有相对滑动,A、B两轮边缘上的线速度大小相等,则eq\f(ωA,ωB)=eq\f(\f(vA,RA),\f(vB,RB))=eq\f(1,2),A错误;eq\f(TA,TB)=eq\f(ωB,ωA)=eq\f(2,1),B错误;eq\f(nA,nB)=eq\f(\f(ωA,2π),\f(ωB,2π))=eq\f(1,2),C正确;eq\f(aA,aB)=eq\f(vAωA,vBωB)=eq\f(1,2),D错误.

[答案]C

[变式1](2017·浙江嘉兴调研)科技馆的科普器材中常有如图所示的匀速率的传动装置:在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮。若齿轮的齿很小,大齿轮的半径(内径)是小齿轮半径的3倍,则当大齿轮顺时针匀速转动时,下列说法正确的是()

A。小齿轮逆时针转动

B。小齿轮每个齿的线速度均相同

C.小齿轮的角速度是大

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