专题四：第3讲圆周运动及其应用

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1、第3讲圆周运动及其应用切线rad/s2．向心加速度(1)物理意义：描述某点线速度方向改变的快慢．(3)方向：总是指向____________，与线速度方向垂直．圆心3．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．物理量线速度v角速度ω向心加速度a向心力F公式意义表示运动的快慢表示转动的快慢表示速度方向变化的快慢合外力指向圆心的分量，改变速度的方向单位m/srad/sm/s2N

2、关系v＝ωrF合＝F＝ma4．各物理量的比较角速度线速度考点2向心力及离心现象1．向心力(1)定义：做圆周运动的物体所受到的合外力指向圆心的分力，叫向心力．(3)方向：总是指向__________．由于方向时刻发生变化，向心力是变力．圆心(4)作用效果：只产生向心加速度，改变速度的方向．(5)特点：向心力是效果力，不是一种新性质的力，可由某一性质的力(如重力、弹力、磁场力等)提供，也可由一个力的分力或几个力的合力提供．受力分析时不要把向心力当做一个独立的力来分析．(6)在变速圆周运动中(如竖直平面内的圆周运动)，合外力沿半径方向的分力充当向心力

3、，会改变速度的方向；合外力沿轨道切线方向的分力则会改变速度的大小．2．离心现象(1)做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周________方向飞去的倾向，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象．(2)物体做离心运动的条件：合外力突然消失或者________提供圆周运动所需的向心力．(3)离心运动的应用：离心干燥器、离心沉淀器等．(4)离心运动的防止：车辆转弯时要限速；转动的砂轮和飞轮要限速等．切线不足以考点3竖直平面内的圆周运动1．竖直平面内的圆周运动的特点竖直平面内

4、的圆周运动一般是__________圆周运动，其合外力一般不指向圆心，它产生两个方向的效果：但在______点和______点时合外力沿半径指向圆心，全部提供向力．变速最高最低2．竖直平面内的圆周运动的常见模型(1)绳球模型：没有物体支撑的小球，在竖直平面内做圆周运动过最高点，如图4－3－1所示．图4－3－1(2)杆球模型：有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动的情况，如图4－3－2所示．图4－3－2①由于轻杆或管状轨道对小球有支撑作用，不存在“掉下来”的情况，因此小球恰能到达最高点的临界速度v＝0.②小球过最高点时，所受弹力情况：增大减小题组

5、1对应考点11．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法正确的是()A．线速度大角速度一定大B．线速度大周期一定大C．角速度大的半径一定小D．角速度大周期一定小答案：D2．(双选)如图4－3－3所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是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()A．a点与b点的线速度大小相等B．a点与b点的角速度大小相等C．a点与c点的线速度大小相等D．a点与d点的向心加速度大

6、小相等图4－3－3解析：a、c两点为同一皮带上的两点，它们的线速度相等；b、c、d三点同轴，它们的角速度相等．答案：CD列关于小球的受力的说法，正确的是(不计空气阻力)(图4－3－4题组2对应考点23．(广东四校2011届高三联考)如图4－3－4，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，下)B．受重力、拉力D．以上说法都不正确A．受重力、拉力、向心力C．受重力、离心力答案：B4．一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动．在圆盘上放置一木块．当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动．那么下列说法正确的是()A．木块受到

7、圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心B．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心C．因为两者是相对静止的，圆盘与木块之间无摩擦力D．因为摩擦力总是阻碍物体运动，所以木块所受圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反解析：木块共受到三个力作用，重力和支持力二力平衡，圆盘对它指向圆盘中心的摩擦力提供了向心力．答案：B题组3对应考点35．(双选)如图4－3－5所示，长为l的轻杆一端固定着一个小球，另一端可绕光滑的水平轴转动，使小球在竖直平面内运动，设小球在最高点的速度为v，则()图4－3－5答案：BC6．绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，水

8、的质量m＝0.5kg，绳长l＝60cm，求：(1)在最高点水不流出的最小速率；(2)水在最高点速率v＝3m/s时，水对桶底的压力．热点1水平面内的匀速