(
课件网) 高考复习 第一轮 ——— 第二讲 圆周运动 ——— 专题四 万有引力与曲线运动 一、描述圆周运动的物理量 定义、意义 公式、单位 ? (1)描述做圆周运动的物体运动 快慢的物理量(v) (2)是矢量,方向和半径垂直,和 圆周相切 a.v=?,v=? b.单位:m/s ? (1)描述物体绕圆心转动快慢的 物理量(ω) (2)是矢量,但中学阶段不研究其 方向 a.ω=?,ω=? b.单位:rad/s 知识巩固 ? (1)周期是物体沿圆周匀速运动 一周的时间(T);周期的倒数等于 频率(f) (2)转速是物体单位时间内转过 的圈数(n) a.T=?,单位:s b.f=?,单位:Hz c.n的单位:r/s、r/min ? (1)描述速度方向变化快慢的物 理量(a) (2)方向指向圆心 a.a=?=rω2 b.单位:m/s2 ? (1)作用效果是产生向心加速度 (2)方向始终指向圆心 a.F=ma=?=mω2r=mωv b.单位:N ? (1)T=? (2)v=rω=?r=2πfr (3)a=?=rω2=ωv=?=4π2f2r (4)t=?·T 三、离心运动和近心运动 1．受力特点,如图11-1所示. (1)当F=0时,物体沿切线方向做匀速直线运动; (2)当F=mrω2时,物体做匀速圆周运动; (3)当0
mrω2时,物体渐渐向圆心靠近,做近心运动. 图11-1 2．离心运动的本质并不是受到离心力的作用,而是提供的力小于匀速圆周运动需要的向心力. 教材知识梳理 当提供的向心力小于所需向心力时,物体将远离原来的轨道的现象叫离心 现象。离心运动的本质并不是受到离心力的作用,而是提供的力小于匀速圆周运动需要的向心力. 从力的角度分析物体的运动: 1.匀速圆周运动:F合=mrω2。 2.离心运动:F合mrω2。 二、离心与向心运动 三、圆周运动的常见模型 单摆 ? ①部分圆周运动 ②非匀速圆周运动 ③F合=?,只有在最低点指 向圆心 ④在最低点:v≠0时,T>G;v=0时, T=G 竖直平面内的圆周运动 方法技巧———方法3中有详细介绍 火车转弯 ? F向=G tan θ或F向=N sin θ或F向=m ω2r 圆锥摆 ? F向=G tan θ或F向=mω2r r=l sin θ 1.共轴传动 A点和B点在同轴的一个圆盘上,如图甲,圆盘转动时,它们的线速度、角速 度、周期存在以下定量关系: ωA=ωB,?=?,TA=TB,并且转动方向相同。 ? 甲 ????? 乙 四、常见传动装置及其特点 2.皮带传动 A点和B点分别是两个轮子边缘上的点,两个轮子用皮带连起来,并且皮带 不打滑。如图乙,轮子转动时,它们的线速度、角速度、周期存在以下定量 关系: vA=vB,?=?,?=?,并且转动方向相同。 3.齿轮传动 A点和B点分别是两个齿轮边缘上的点,两个齿轮轮齿啮合。如图,齿轮转 动时,它们的线速度、角速度、周期存在以下定量关系: 注意 在处理传动装置中各物理量间的关系时,关键是确定其相同的量 (线速度或角速度),再由描述圆周运动的各物理量间的关系,确定其他各量 间的关系。 ? vA=vB,?=?=?,?=?=?。 式中n1、n2分别表示两齿轮的齿数。两点转动方向相反。 4、常见传动装置对比 五、竖直平面内的圆周运动 （1）关于临界点： ●运动学特征：速度最小的位置、动能最小的位置———最高点。 ●动力学特征：临界时约束力即绳子拉力（外轨的弹力）等于0，只受重力，重力提供向心力。 ●临界速度： ———速度最小位置处的最小速度。 1、重力场中绳子（外轨）约束的竖直平面内的圆周运动： （2）物体在竖直平面内做变速圆周运动，机械能守恒，令最低点时速度为 v ，绳子拉力为 F 。 从最高点到最低点有 所以临界时最低点的最小速度 。在最低点有 ，临界时最低点最小的向心力为5mg ，最小的绳子拉力为6mg 。 （3）问题：如果最低点的速度不足 ，情况是怎样的呢？ 给最低点以不同的速度，探究物体到达的最高点的高度，令最高点的高度为 Hm 。 ①若最低点速度为 ， 令最高点速度为0， ，与 ... ... 
