第1讲 圆周运动 整合教材·夯实必备知识 一、圆周运动(必修二第六章第1、2、3节) 1.描述圆周运动的物理量 2.圆周运动的向心力 (1)向心力:做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心,这个指向圆心的力叫向心力。 (2)大小:Fn=m=mω2r=mr=mωv=4π2mf2r。 (3)方向:始终沿半径方向指向圆心,时刻在改变,即向心力是一个变力。 (4)来源:向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,也可以由一个力的分力提供。 二、离心运动和近心运动(必修二第六章第4节) (1)离心运动:做圆周运动的物体,在所受合力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。 (2)受力特点(如图) ①当F=0时,物体沿切线方向飞出,做匀速直线运动。 ②当0mrω2时,物体逐渐向圆心靠近,做近心运动。 【质疑辨析】 角度1 描述圆周运动的物理量 (1)匀速圆周运动的向心加速度的方向指向圆心,大小不变。 ( √ ) (2)根据an=知,加速度an与半径r成反比。 ( × ) (3)根据an=ω2r知,加速度an与半径r成正比。 ( × ) (4)火车转弯时的向心力是车轨与车轮间的挤压提供的。 ( × ) 角度2 离心运动 (5)做离心运动的物体沿半径方向远离圆心。 ( × ) (6)摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动,这是摩托车受沿转弯半径向外的离心力作用的缘故。 ( × ) 精研考点·提升关键能力 考点一 圆周运动的运动学问题 (核心共研) 【核心要点】 常见传动方式及特点 项 目 同轴传动 皮带传动 齿轮传动 装 置 A、B两点在同轴的一个圆盘上 两个轮子用皮带连接,A、B两点分别是两个轮子边缘的点 两个齿轮轮齿啮合,A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点 特 点 角速度、周期相同 线速度大小相等 线速度大小相等 转 向 相同 相同 相反 规 律 线速度与半径成正比:= 向心加速度与半径成正比:= 角速度与半径成反比:= 向心加速度与半径成反比:= 角速度与半径成反比: = 向心加速度与半径成反比: = 【典例剖析】 角度1 描述圆周运动的物理量之间的关系 [典例1] (2022·上海等级考)运动员滑雪时运动轨迹如图所示,已知该运动员滑行的速率保持不变,角速度为ω,向心加速度为a。则 ( ) A.ω变小,a变小 B.ω变小,a变大 C.ω变大,a变小 D.ω变大,a变大 【备选例题】 (2023·温州模拟)在东北严寒的冬天,有一项“泼水成冰”的游戏,具体操作是把一杯滚烫的开水按一定的弧线均匀快速地泼向空中,泼洒出的小水珠和热气被瞬间凝结成冰而形成壮观的场景。如图甲所示是某人玩泼水成冰游戏的精彩瞬间,图乙为其示意图。假设泼水过程中杯子做匀速圆周运动,在0.4 s内杯子旋转了。下列说法正确的是 ( ) A.P位置的小水珠速度方向沿a方向 B.P、Q两位置,杯子的向心加速度相同 C.杯子在旋转时的线速度大小约为6π m/s D.杯子在旋转时的向心加速度大小约为9π2 m/s2 角度2 三种传动装置 [典例2](2024·淮安模拟)如图所示为正在使用的修正带,大齿轮齿数为 N1,小齿轮齿数为N2,A、B分别为大、小齿轮边缘上的点。 下列说法正确的是( ) A.大小齿轮转动的方向相同 B.A、B两点的线速度大小之比为 N1∶N2 C.A、B两点的角速度大小之比为 N2∶N1 D.A、B两点的向心加速度大小之比为∶ 【备选例题】 (2023·威海模拟)如图所示为某同学拼装的乐高齿轮传动装置,图中五个齿轮自左向右编号分别为1、2、3、4、5。它们的半径之比为3∶9∶3∶5∶3,其中齿轮1是主动轮,正在逆时针匀速转动。下列说法正确的是 ( ) A.齿轮5顺时针转动 B.齿轮1与齿轮3的转速之比为1∶9 C.齿轮2边缘的向心加速度与齿轮5边缘的向心加速度之比为1∶9 D.齿轮2的周期与齿轮4的周期之比为9∶5 考点二 圆周运动的动力学问题 (核心共研) 【核心要点】 圆周运动中动力学问 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
