高三物理复习第四章 曲线运动 圆周运动 人教版实验版

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1、高三物理复习第四章曲线运动圆周运动一.本周教学内容：复习第四章曲线运动——圆周运动二.复习重点、难点解析：（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快慢。（2）方向：质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向。（3）大小：（s是t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快慢。（2）大小：（rad／s），是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的角度。3.周期T、频率、转速做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫做频率，也叫转速，转速用n表示。4.、、T、的关系注意：

2、T、、三个量中任一个确定，其余两个也就确定了，但还和半径r有关。5.向心加速度（1）物理意义：描述线速度方向改变的快慢。（2）大小：（3）方向：总是指向圆心，方向时刻在变化。不论的大小是否变化，都是个变加速度。注意：与r是成正比还是反比，要看前提条件。若相同，与r成正比；若相同，与r成反比；若r相同，a与成正比，与也成正比。6.向心力（1）作用：产生向心加速度，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小.因此，向心力对做圆周运动的物体不做功。（2）大小：（3）方向：总是沿半径指向圆心，时刻在变化，即向心力是个变值。（二）匀速圆周运动1.特点：线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都

3、是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的。2.性质：是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动，并且是加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动。3.加速度和向心力：由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变，故仅存在向心加速度。因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受外力的合力。4.质点做匀速圆周运动的条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。（三）一般的圆周运动（非匀速圆周运动）速度的大小有变化，向心力和向心加速度的大小也随着变化，利用公式求圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小，必须用该点的瞬时速度值。（四）离心现象1.做圆周运动的物

4、体，如果向心力突然消失或不足时，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象。2.在日常生活中有许多地方应用了离心现象，如离心机械等，离心现象有时也是有害的，应设法防止。【典型例题】一、水平面内的圆周运动：例l.一架飞机在水平面内以100m／s的速率沿500m的半径做匀速圆周运动，飞行员质量为60kg，求飞行员对座椅的压力有多大?（不计飞行员和座椅间的摩擦力，g取10m／s2）解析：飞机做水平面内的匀速圆周运动时，机身应向圆心一侧倾斜，飞行员随飞机做匀速圆周运动的向心力为其重力和座椅对他的支持力的合力，如图所示。由牛顿第三定律知，飞行员对座椅的压力大小答案：600N例2.一

5、圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动。在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做加速圆周运动，如图所示，则关于木块A的受力，下列说法正确的是（）A.木块A受重力、支持力和向心力B.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心C.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反D.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的切向分力提供向心力解析：小物块随圆盘做加速运动，摩擦力的切向分力提供向心力，摩擦力的法向分力改变速度的大小，故摩擦力的方向不指向圆心。答案：D例3.如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，最大静摩擦因数均为，已知A的质量为2m，B

6、、C的质量均为m，A、B离轴的距离均为R，C离轴的距离为2R，则当圆台旋转时（）A.C物体的向心加速度最大B.B物体的摩擦力最小C.当圆台转速增加时，C比B先滑动D.当圆台转速增加时，A比B先滑动解析：A、B的向心加速度均为，C的向心加速度为。摩擦力提供向心力，最大静摩擦力分别为：所以当圆台转速增加时，C比B先滑动答案：ABC注意：向心力的概念和来源向心力不是和重力、弹力、摩擦力相并列的一种性质的力，而是根据力的效果命名的，在分析做圆周运动的质点的受力情况时，切不可在物体所受的作用力（重力、弹力、摩擦力、万有引力等）以外再添加一个向心力。向心力的来源可能是物体所受的力（如重力

7、、弹力、摩擦力、万有引力、洛伦兹力等）的某一个力，也可能是物体受到的几个力的合力或某一个力的分力。对匀速圆周运动而言，它所需的向心力等于它受到的合外力，对非匀速圆周运动而言，它所需要的向心力等于它的合外力沿半径方向上的分力。二、竖直平面内的圆周运动竖直平面内的圆周运动，是典型的变速圆周运动，对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题，只研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态问题。1.没有物体支撑的物体.在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况：如细绳系着的物体和沿圆环内壁做圆周运动的物体，如图