2013届高考物理基础知识梳理专项复习11

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1、第三节　圆周运动的规律及其应用课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练第三节　圆周运动的规律及其应用基础知识梳理基础知识梳理一、描述圆周运动的物理量物理量物理意义定义和公式方向和单位线速度描述物体做圆周运动的快慢物体沿圆周通过的_____与所用时间的比值．v＝方向：沿圆弧切线方向．单位：m/s角速度描述质点绕圆心转动的快慢运动物体与圆心连线_________与所用时间的比值．ω＝单位：rad/s弧长扫过的角一周圈数．思考感悟1.匀速圆周运动中的“匀速”的含义是什么？提示：1.匀速率．二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动1．匀速圆周运动(1)定义：线速度大小不变的圆

2、周运动．(2)性质：向心加速度大小_____，方向________的变加速曲线运动．(3)质点做匀速圆周运动的条件：合力大小_____，方向始终与速度方向______且指向圆心．不变时刻变化不变垂直2．非匀速圆周运动(1)定义：线速度大小、方向均_________的圆周运动．(2)合力的作用：①合力沿速度方向的分量Ft产生切向加速度，Ft＝mat，它只改变线速度的______②合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度，Fn＝man，它只改变线速度的_______不断变化大小．方向．三、离心运动和向心运动1．离心运动(1)定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突

3、然消失或不足以提供圆周运动所需向心力情况下，就做逐渐远离圆心的运动．(2)本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向．(3)受力特点：当F＝_____时，物体做匀速圆周运动；当F＝0时，物体沿切线方向飞出；当F<______时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力．如图4－3－1所示．图4－3－1mrω2mrω22．向心运动当提供向心力的合外力大于做圆周运动所需向心力时，即F>mrω2时，物体逐渐向___________如图4－3－1所示．圆心靠近．思考感悟2．做匀速圆周运动的物体，当合外力增大时，物体的运动将如何变化？提示

4、：2.当合外力提供的向心力增大时，大于物体做圆周运动所需的向心力，物体将离圆心越来越近，做近心运动．课堂互动讲练一、在传动装置中各物理量之间的关系线速度、角速度、周期、频率都是从不同的侧面描述匀速圆周运动快慢的物理量，它们之间有一定的必然联系，在分析传动问题时，要抓住不等量和相等量的关系，其中要特别注意以下两点：1．同转轴上各点ω相同，而线速度v＝ωr与半径成正比．【名师点睛】在传动方式中，还经常遇到链条传动和摩擦传动及齿轮传动，这三种传动方式的分析方法与皮带传动相同．即时应用(即时突破，小试牛刀)1.如图4－3－2所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a

5、是它边缘上的一点，左侧为一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则()图4－3－2A．a点与b点的线速度大小相等B．a点与c点的角速度大小相等C．a点与b点的向心加速度大小相等D．a、b、c、d四点中，加速度最小的是b点二、圆周运动中的动力学问题分析1．向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力．2．向心力的确定(1)确定圆周运动的轨道所在的

6、平面，确定圆心的位置．(2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力．3．解决圆周运动问题的基本步骤(1)审清题意，确定研究对象；(2)分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；(3)分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；(4)据牛顿运动定律及向心力公式列方程；(5)求解、讨论．【名师点睛】(1)无论匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，沿半径指向圆心的合力均为向心力．(2)当采用正交分解法分析向心力的来源时，做圆周运动的物体在坐标原点，一定有一个坐标轴沿半径指向圆心．即时应用(即时突破，

7、小试牛刀)2.一个内壁光滑的圆锥的轴线垂直于水平面，圆锥固定不动，两个质量相同的球A、B紧贴着内壁分别在图4－3－3中所示的水平面内做匀速圆周运动，则()A．球A的线速度必大于球B的线速度B．球A的角速度必小于球B的角速度C．球A的运动周期必小于球B的运动周期D．球A对筒壁的压力必大于球B对筒壁的压力图4－3－3三、竖直面内圆周运动的临界问题分析对于物体在竖直面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运动，该类运动常有临界问题，并伴有“最大”、“最小”、“刚好”等词语，常分析两种模型——轻绳模型和轻杆模型，分析比较如下：轻绳模型轻杆模型常见类型均是没有支撑的小球

8、均是有物体支撑的小球过最高点的临界条件由mg＝得v临＝小球能运动即