专题9圆周运动及向心力

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1、主题内容要求圆周运动匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度匀速圆周运动的向心力离心现象日常生活与圆周运动ⅠⅡⅠⅠ一、匀速圆周运动质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，我们就说质点在做匀速圆周运动．对匀速圆周运动的认识：1．“匀速”圆周运动应理解为“匀速率”，而不能理解为“匀速度”，因为匀速圆周运动线速度的大小虽然不变，但方向时刻在变化，因而它是变速运动且是变加速运动．2．因为匀速圆周运动是变速运动，所以是有加速度的，故作匀速圆周运动的物体所受的合外力肯定不等于零．二、描述圆周运动快慢的几个物理量1．线速度(v)(1)定义：质点做匀

2、速圆周运动通过的弧长s和所用时间t的比值，叫线速度．(3)线速度方向：线速度是矢量，它的方向时刻在变化，物体在某一时刻或某一位置的速度方向就是物体运动到圆周上该点的切线方向．2．角速度(ω)(1)定义：做匀速圆周运动的物体其半径转过的角度跟所用时间t的比值，叫做物体的角速度．(3)单位：在国际单位制中，角度用弧度(rad)表示，故角速度的单位是弧度/秒，符号是rad/s.3．周期(T)做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期．它也是描述质点做匀速圆周运动快慢的物理量，周期越长说明物体运动越慢；周期越短说明质点运动越快．单位：s.4．频率(f)

3、：周期的倒数叫频率，频率的单位是：Hz.5．转速：做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫转速．通常用n表示，单位是：r/s.实际中所说的转数是指做匀速圆周运动的物体每分钟转过的圈数，用n表示，单位是：r/min或r/s.说明：频率和转速对匀速圆周运动来说在意义上是相等的，但频率具有更广泛的意义．两者的单位也不相同．三、向心力1．定义：做匀速圆周运动的物体所受到的合外力，总是沿半径指向圆心，叫做向心力．2．大小：3．方向：总是沿半径指向圆心．4．做匀速圆周运动的物体的向心力大小是不变的，但方向始终指向圆心，时刻在变化，故向心力是变力而不

4、是恒力．5．向心力是根据力的作用效果命名的力，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是它们的合力，或某一个力的分力．四、向心加速度1．定义：由向心力产生的加速度，叫向心加速度，描述线速度方向变化的快慢．2．大小：3．方向：始终指向圆心．4．做匀速圆周运动物体的向心加速度大小是不变的，但方向时刻在变，因此匀速圆周运动是加速度变化的变加速曲线运动．(非匀速曲线运动)五、离心现象1．定义：做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或不足以提供向心力的情况下，所做的逐渐远离圆心的运动，称为离心运动．2．物体做离心运动的条件：合外力突然消失或不足以提供

5、物体做圆周运动所需的向心力．做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿圆周切线方向飞出去的倾向．当合外力等于向心力时，物体做匀速圆周运动；当合外力突变为0时，物体沿切线飞出；当合外力小于所需的向心力时，物体逐渐远离圆心．(多选)对于匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是()A．线速度不变B．角速度不变C．周期不变D．转速不变解析：由匀速圆周运动的特点可知，A错，B、C、D正确．答案：BCD(单选Ⅰ)关于角速度和线速度，下列说法正确的是()A．半径一定，角速度与线速度成反比B．半径一定，角速度与线速度成正比C．线速度一定，角速度与半径成正比D．角速度一

6、定，线速度与半径成反比解析：根据v＝ωr可知，半径一定，角速度与线速度成正比，A错，B正确；线速度一定，角速度与半径成反比，C错；角速度一定，线速度与半径成正比，D错．答案：B(单选Ⅱ)(2010年广东学业水平测试)如图所示，飞机在竖直平面内俯冲又拉起，这一过程可看作匀速圆周运动．在最低点时，飞行员对座椅的压力为F.设飞行员所受重力为G.则飞机在最低点时()A．F＝0B．F＜GC．F＝GD．F＞G解析：飞行员在最低点受支持力F′与重力G.此时F′－G＝F向，即F′＝G＋F向．F′＞G，又F′与F是作用力与反作用力，大小相等，故F＞G.答案：D(单选

7、Ⅰ)关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是()A．它描述的是线速度方向变化的快慢B．它描述的是线速度大小变化的快慢C．它描述的是向心力变化的快慢D．它描述的是角速度变化的快慢解析：向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢，A正确；在匀速圆周运动中线速度大小是不变的，B错；根据牛顿第二定律，向心加速度是由向心力决定的，C错；匀速圆周运动的角速度是一个恒量，D错．答案：A(多选)(2010年广东学业水平测试)下列属于离心现象的是()A．投篮球B．投掷标枪C．用洗衣机脱去湿衣服中的水D．旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴解析：洗衣机脱出的水和旋转雨伞甩出的水滴

8、都远离圆心，做离心运动．答案：CD点评：做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力小于所需的向心力时，物体做离心运动，其运动