一轮复习圆周运动及其运用

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1、第四章第3节圆周运动及其运用【考纲知识梳理】一、描述圆周运动的物理量及其相互关系1、定义：质点沿圆周运动，如果在相等的里通过的相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。2、描述圆周运动的物理量：（1）线速度：①线速度的大小等于质点作匀速圆周运动时通过的跟的比值。②线速度的方向就是在圆周该点的方向上。③线速度的定义与第二章速度的定义，从字面上看似乎是不同的，实质上并没有差别，因为圆周运动中线速度的概念是瞬时速度的概念。在匀速圆周运动中，速度的大小不变，平均速率与瞬时速率相等，那么，弧长与对应时间的比值，在数值上就反映了瞬时速度的大小。（2）角速

2、度：①定义：跟所用时间的比，叫匀速圆周运动的角速度。②在国际单位中，角速度的单位是弧度每秒，符号是。要特别指出提，只有角速度以为单位时，才有的关系。（3）周期：①周期：做匀速圆周运动的物体叫做周期。②转速：做匀速圆周运动的物体。当转速的单位为时，它和角速度的关系为；当转速的单位为时，它和角速度的关系为。（4）向心力：①向心力的方向总是与物体运动的方向，总是沿着半径指向。向心力的作用只是改变速度的方向。②向心力的大小为（5）向心加速度：①定义：做圆周运动的物体，在向心力的作用下产生的指向圆心的加速度，叫做向心加速度。②向心加速度的大小为

3、二、匀速圆周运动与非匀速圆周运动1、匀速圆周运动（1）特点：线速度的大小，角速度、周期和频率，向心加速度和向心力的大小．（2）性质：匀速圆周运动是速度大小而速度方向的变速曲线运动，并且是加速度大小、方向的第6页曲线运动．（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，因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受．（4）质点做匀速圆周运动的条件：合外力大小，方向始终与垂直且指向．2、非匀速圆周运动（1）非匀速圆周运动的物体，线速度大小、方向，而且的大小、方向也时刻在改变，是变加速曲线运动（注：匀速圆周运动也是变

4、加速运动）．非匀速圆周运动的合力一般不指向圆心，非匀速圆周运动所受的合外力产生个效果．（2）半径方向的分力：产生而改变．（3）切线方向的分力：产生而改变．故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．三、离心运动与向心运动1．定义：做圆周运动的物体，在所受外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐的运动。这种运动叫做离心运动。2、做圆周运动的物体，离心现象条件的分析（1）当时，物体被限制着沿圆周运动。（2）当时，物体便沿所在位置的切线方向飞出去。（3）当时，物体沿切线和圆周之间的一条

5、曲线运动。（4）当时，物体离圆心将越来越近，即做运动。【要点透析】一、在传动装置中各物理量之间的关系【例1】如图所示，一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边沿接触.当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而为发电机提供动力.自行车车轮的半径R1=35cm，小齿轮的半径R2=4.0cm，大齿轮的半径R3=10.0cm.求大齿轮的转速n1和摩擦小轮的转速n2之比.(假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)第6页二、用动力学方法解决圆周运动中的问题例2.如图17所示，一个竖直放置的圆锥筒可

6、绕其中心OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半。内壁上有一质量为m的小物块。求①当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；②当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度。变式训练1用一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是下图中的(　　)三、竖直面内圆周运动问题分析第6页[例3]　如图所示，LMPQ是光滑轨道，LM水平，长为5.0m，MP

7、Q是一半径为R＝1.6m的半圆，QOM在同一竖直面上，在恒力F作用下，质量m＝1kg的物体A从L点由静止开始运动，当达到M时立即停止用力．欲使A刚好能通过Q点，则力F大小为多少？(取g＝10m/s2)变式训练2如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是()A.在释放前的瞬间，支架对地面的压力为(m＋M)gB.在释放前的瞬间，支架对地面的压力为MgC.摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(m＋M)gD.摆球到达最低点时，支架对

8、地面的压力为(3m＋M)g课后训练1．如图所示，在验证向心力公式的实验中，钢球①放在A盘的边缘，与①质量相同的钢球②放在B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为2∶1.a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮．a轮、b轮半径之比为1∶