2018届高考物理一轮复习 专题 圆周运动导学案1

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1、圆周运动知识梳理知识点一、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相等，就是匀速圆周运动。(2)特点：加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变加速运动。(3)条件：合外力大小不变、方向始终与速度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(v)(1)描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量(2)是矢量，方向和半径垂直，沿圆周切线方向v＝＝＝2πrn单位：m/s角速度(ω)(1)描述物体绕圆心转动快慢的物理量(2)是矢量(中学阶段不研究方向)ω＝＝＝2πn单位：rad/s周期和频率(T/f)物体沿圆

2、周运动一圈的时间T＝＝，单位：sf＝，单位：Hz向心加速度(an)(1)描述速度方向变化快慢的物理量(2)方向指向圆心an＝＝ω2r单位：m/s2知识点二、匀速圆周运动的向心力1．作用效果：向心力产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小。2．大小：F＝m＝mω2r＝mr＝mωv＝4π2mf2r。3．方向：始终沿半径方向指向圆心，时刻在改变，即向心力是一个变力。4．来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供。知识点三、离心现象1．定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。2．本质：做

3、圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的趋势。图13．受力特点(1)当F＝mω2r时，物体做匀速圆周运动；(2)当F＝0时，物体沿切线方向飞出；(3)当F＜mω2r时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力，如图1所示。[思考判断](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)×考点精练考

4、点一　圆周运动的运动学问题1．对公式v＝ωr的进一步理解(1)当r一定时，v与ω成正比。如齿轮边缘处的质点随着齿轮转速的增大，角速度和线速度都增大。(2)当ω一定时，v与r成正比。如地球上各点都绕地轴做圆周运动，角速度相同，地球表面纬度越低的地方，到地轴的距离越大，线速度越大。(3)当v一定时，ω与r成反比。如皮带传运动装置中，两轮边缘上各点的线速度大小相等，大轮的半径r大，角速度ω较小。2．对a＝＝ω2r＝ωv的理解在v一定时，a与r成反比；在ω一定时，a与r成正比。对应训练1．[同轴传动]一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，a、b两点的位置如图2所示，则偏心轮

5、转动过程中a、b两质点(　　)图2A．线速度大小相等B．向心力大小相等C．角速度大小相等D．向心加速度的大小相等解析　a、b两质点都绕同一个转轴O转动，角速度ω相等，选项C正确；由题图可知，两质点与转轴的距离，即转动半径不相等，而线速度v＝ωR，因此线速度不相等，选项A错误；向心加速度a＝ω2R，同理向心加速度的大小不相等，选项D错误；向心力F＝ma，两质点质量相等但向心加速度的大小a不相等，所以向心力大小不相等，选项B错误。答案　C2．[皮带传动](多选)如图3所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB＝RC＝，若在传动过程中，皮带不打滑。则(　　

6、)图3A．A点与C点的角速度大小相等B．A点与C点的线速度大小相等C．B点与C点的角速度大小之比为2∶1D．B点与C点的向心加速度大小之比为1∶4解析　处理传动装置类问题时，对于同一根皮带连接的传动轮边缘的点，线速度相等；同轴转动的点，角速度相等。对于本题，显然vA＝vC，ωA＝ωB，选项B正确；根据vA＝vC及关系式v＝ωR，可得ωARA＝ωCRC，又RC＝，所以ωA＝，选项A错误；根据ωA＝ωB，ωA＝，可得ωB＝，即B点与C点的角速度大小之比为1∶2，选项C错误；根据ωB＝及关系式a＝ω2R，可得aB＝，即B点与C点的向心加速度大小之比为1∶4，选项D正确。答案　BD3．[摩擦传动]如图

7、4所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB∶RC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在转动过程中的(　　)图4A．线速度大小之比为3∶2∶2B．角速度之比为3∶3∶2C．转速之比为2∶3∶2D．向心加速度大小之比为9