中小学教育资源及组卷应用平台 高中物理必修二素养提升学案 第6章 圆周运动 章末综合提升 【知识网络】 【知识归纳】 1．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。 2．描述圆周运动的物理量 描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速等，现比较如下表： 定义、意义 公式、单位 线速度(v) ①描述圆周运动的物体运动快慢的物理量②是矢量，方向和半径垂直，和圆周相切 ①v＝＝②单位：m/s 角速度(ω) ①描述物体绕圆心转动快慢的物理量②中学不研究其方向 ①ω＝＝②单位：rad/s 周期(T)和转速(n)或频率(f) ①周期是物体沿圆周运动一周的时间②转速是物体单位时间转过的圈数，也叫频率 ①T＝单位：s②n的单位：r/s、r/min，f的单位：Hz 3.描述圆周的各物理量之间的关系 相互关系：ω＝，v＝，v＝rω，ω＝2πn 4. 两种传动模型 (1)同轴传动：固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同； (2)皮带传动、齿轮传动和摩擦传动：皮带(或齿轮)传动和不打滑的摩擦传动的两轮边缘上各点线速度大小相等。 5、向心加速度 方向：总是沿着半径指向圆心，在匀速圆周运动中，向心加速度大小不变。 大小：an＝＝ω2r＝r。 单位：m/s2 作用：改变速度的方向。 6. 向心力 作用效果：向心力产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小。 大小：F＝m＝mω2r＝mr＝mωv＝4π2mf2r。 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。 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，还可以由一个力的分力提供。 7. 合力与向心力的关系 若F合＝mω2r或F合＝m，物体做匀速圆周运动，即“提供”恰好满足“需要”。 若F合>mω2r或F合>m，物体做半径变小的近心运动，即“提供过度”，也就是“提供”大于“需要”。 若F合时 小球受向下的拉力或压力，并且拉力或压力随速度的增大而增大 【方法归纳】 1．匀速圆周运动 动力学特征：F向＝ma向＝m＝mω2r＝mr。 2．变速圆周运动 3．水平面内圆周运动的分析方法 (1)水平面内做圆周运动的物体，其向心力可能由弹力、摩擦力等力提供，常涉及绳的张紧与松弛、接触面分离等临界状态。 (2)常见临界条件：①绳的临界：张力FT＝0； ②接触面滑动的临界：F＝Ff； ③接触面分离的临界：FN＝0。 4．竖直平面内的圆周运动的基本思路是“两点一过程” (1)“两点”即最高点和最低点，在最高点和最低点对物体进行受力分析，确定向心力，根据牛顿第二定律列方程。 (2)“一过程”即从最高点到最低点，往往由动能定理将这两点联系起来。 【典例剖析】 【典例1】 ... ...
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