资源描述：
《高一第二学期物理竞赛辅导第三讲圆周运动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第三讲圆周运动一：知识要点：1•质点的圆周运动做圆周运动的质点，速度大小不仅可以变化，方向也在不断变化，如图1-4-1中，质点在沿圆周由A到B的过程中，其速度的增量其瞬时加速度]・Av.Av2a=lim—L+lim—-=an+at△/4tO△/v2上式中，an为法向加速度，它描述速度方向的变化快慢，大小为an=—；心为切向加速度，它描述速度大小的变化快慢•对匀速圆周运动而方，％=0,而对一般曲线运动，y2a产一，式屮P为质点所在位置的曲线的曲率半径.P匀速圆周运动是一种周期性运动，其规律的描述不同于匀变速运动.在圆周
2、运动中，位移、速度与时间的关系再不是研究的重点，其重点是研究周期、角速度、速率、半径等物理量与加速度的联系•从而进一步研究运动和力的关系.在一般圆周运动中，要注意加速度一方面描述了速度大小的变化快慢，另一方面乂描述了速度方向的变化快慢.2.力和圆周运动力是使物体的速度发生改变的原因，速度有大小和方向的变化，在速度方向上的外力改变速度的大小,而与速度方向垂直的外力改变速度的方向.在圆周运动川，是将物体所受的外力沿切向和法向进行分解，在切向上的外力改变速度的大小，而法向上的外力改变速度的方向（即向心力）•高中阶段对圆周运
3、动的分析关键是找出向心力的来源.向心力是做圆周运动的物体住指向圆心方向外力的合力，它是以力的作用效果来命名的，可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或这些力的合力.匀速圆周运动的向心力的计算公式是V2,4兀'Rr,Fu.j=ma向=111=m3“R=m・；—=m・47TrrRRT2对于变速圆周运动，上述计算向心力的公式也适用，只是使用公式时必须用物体的瞬时速度代入计算.二、例题例1、如图1・4・2所示，小球P与穿过光滑水平板中央小孔的轻绳相连，用手拉着绳子另一端使P在水平板内绕O作半径为a、角速度为3的匀速圆周运动
4、，求：（1）若将绳子从这个状态迅速放松，后又拉直，使P绕O作半径为b的圆周运动，从放松到拉直经过多少时间？（2）P作半径为b的圆周运动的角速度为多大？例2、有一只狐狸以不变的速度V］沿着直线AB跳跑，一猎犬以不变的速率V2追击，其运动方向始终对准狐狸.某时刻狐狸在F处，猎犬在D处，PD丄AB,且FD=L（如图1-4-4所示），试求此时猎犬的加速度的大图144图147例3、如图1-4-6（甲）中的黑色圆盘上有一白点S,盘绕垂直于盘面的中心轴以fo=5OHz的频率旋转.如果用频率为f的频闪光去照射该盘，在盘上能稳定地出现
5、如图1（乙）中的三个白点，试计算出两种可能的f值，其一大于fo,另一种小于fo.又若取f为51Hz,那么在盘上能观察到什么现彖？图146例4、如图3-3-2所示，一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住，另一端系一质量为m的小球，今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为3的匀速圆周运动，且使绳始终与半径为R的圆相切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动，小球和水平之间有摩擦，求：（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小.（2）小球在运动过程屮所受到的摩擦阻力的大小.例5、一圆盘可以绕其竖直轴在水平僧内转动，圆盘半径为
6、R,甲、乙两物体的质量分别为M与m（M>m）,它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的卩倍，两物体用一根长为1（KR）的轻绳连在一起，如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直，要使两物体与转盘之间图144图147例3、如图1-4-6（甲）中的黑色圆盘上有一白点S,盘绕垂直于盘面的中心轴以fo=5OHz的频率旋转.如果用频率为f的频闪光去照射该盘，在盘上能稳定地出现如图1（乙）中的三个白点，试计算出两种可能的f值，其一大于fo,另一种小于fo.又若取f为51Hz,那么在盘上能观察到什么现彖
7、？图146例4、如图3-3-2所示，一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住，另一端系一质量为m的小球，今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为3的匀速圆周运动，且使绳始终与半径为R的圆相切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动，小球和水平之间有摩擦，求：（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小.（2）小球在运动过程屮所受到的摩擦阻力的大小.例5、一圆盘可以绕其竖直轴在水平僧内转动，圆盘半径为R,甲、乙两物体的质量分别为M与m（M>m）,它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的卩倍，两物体用一根长为1（KR）的轻绳连
8、在一起，如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直，要使两物体与转盘之间不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大值不得超过AA(M-m)gVmlI卩(M+m)gc・V—屮(M-m)g•VMl
9、U(M+赢D・VNfl例6、质量为加的小球由轻绳G和b分别系于一轻质木架上的/点和C点，如右图所示，当轻杆绕轴BC以角速度e匀速
