高三物理8曲线运动（二）-讲义（学生版）.pdf

8曲线运动（二）

学习目标

1.掌握描述圆周运动的基本物理量

2.掌握水平与竖直面圆周运动的物理模型

一、圆周运动

1.描述圆周运动的物理量

（1）线速度：单位时间质点走过的弧长，，方向沿该点在圆周轨迹的切线方向，描述圆周运

动的快慢，单位：米/秒；

（2）角速度：单位时间质点与圆心连线扫过的角度，，描述质点转过圆心角的快慢，单位：

弧度每秒；

（3）周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期．用符号表示，单位：秒；

（4）频率：做匀速圆周运动的物体单位时间内完成圆周运动的次数，用符号表示，单位：赫兹；

（5）转速：做匀速圆周运动的物体单位时间内转过的圈数，用符号表示，单位：；

（6）公式小结：

线速度：；

角速度大小：．

（7）利用两个结论以及寻找各物理量关系：

①同一圆盘上无滑动各点角速度和周期相同；②同一传送带上不打滑各点线速度大小相同．

1.如图所示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为，从动轮的半径为．已知主动轮做逆时针转

动，转速为，转动过程中皮带不打滑．下列说法中正确的是（）

A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动

C.从动轮的转速为D.从动轮的转速为

2.如图所示的皮带传动装置中，，，分别是三个轮边缘的质点，且，则下列说

法中正确的是（）

1

A.三质点的角速度之比B.三质点的线速度之比

C.三质点的周期之比D.三质点的转速之比

3.如图所示，甲、乙圆盘的半径之比为，两水平圆盘紧靠在一起，乙靠摩擦随甲不打滑转动．两

圆盘上分别放置质量为和的小物体，，两小物体与圆盘间的动摩擦因数相同．

距甲盘圆心，距乙盘圆心，此时它们正随盘做匀速圆周运动，下列判断正确的是（）

A.和的线速度之比为B.和的向心加速度之比为

C.随转速慢慢增加，先开始滑动D.随转速慢慢增加，先开始滑动

2.向心加速度向心力

（1）向心加速度：在向心力作用下物体产生的加速度叫做向心加速度．向心加速度的方向：总是沿半

径指向圆心，每时每刻在不断地变化．向心加速度大小：．向心加速度的方向

与速度方向垂直．向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量；

（2）向心力：做匀速圆周运动的物体受到的合外力总是指向圆心，这个力叫做向心力；

①向心力的方向：总是沿半径指向圆心，方向时刻在改变．因此向心力是变力；

②向心力的大小：向．

（3）向心力的作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小；

（4）向心力的来源：可由重力、弹力、摩擦力等提供．总之是物体所受的合外力提供了物体做匀速圆

周运动所需的向心力．

如圆锥摆：向心力由拉力和重力的合力提供；注意圆周半径的问题．

2

（5）匀速圆周运动：

①特点：角速度、周期、频率恒定，线速度大小、向心加速度和向心力大小恒定；

②质点做匀速圆周的条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直，且时刻指向圆心；

③匀速圆周运动的向心力：做匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力．

（6）变速圆周运动

①合外力不指向