圆周运动 复习学案 Word版含解析

圆周运动 知识点1　描述圆周运动的物理量及其相互关系 1．描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、转速、向心加速度、向心力等，现比较如下表 意义、方向 公式、单位 线速度 (1)描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量(v) (2)方向与半径垂直，和圆周相切 (1)v＝＝ (2)国际单位：m/s 角速度 (1)描述物体绕圆心转动快慢的物理量(ω) (2)中学不研究其方向 (1)ω＝＝ (2)国际单位：rad/s 周期频率和转速 (1)周期是物体沿圆周运动一圈的时间(T) (2)转速是物体在单位时间内转过的圈数(n) (3)频率(f)是物体在1 s内转过的圈数 (4)周期与频率的关系为T＝ (1)T＝；单位：s (2)n的单位r/s，r/min (3)f的国际单位：Hz 向心加速度 (1)描述速度方向变化快慢的物理量(an) (2)方向指向圆心 (1)an＝＝ω2r＝vω (2)国际单位：m/s2 向心力 (1)作用效果是产生向心加速度，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 (2)方向指向圆心 (1)Fn＝mω2r＝m＝mr (2)国际单位： N 2．各物理量之间的相互关系 (1)v＝ωr＝＝2πrf。 (2)an＝＝ω2r＝ωv＝＝4π2f 2r。 (3)Fn＝m＝mω2r＝m＝mωv＝m4π2f 2r。 思考：如图所示，圆盘上的物体随圆盘一起匀速转动，在光滑漏斗内壁上，小球做匀速圆周运动。 (1)它们运动所需要的向心力分别由什么力提供？ (2)要计算漏斗内壁上小球的角速度时还需要哪些信息？ [答案]　(1)圆盘上的物体是由静摩擦力提供向心力，漏斗内壁的物体由重力和支持力的合力提供向心力。 (2)小球做圆周运动的半径和漏斗内壁的倾角。 知识点2　匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较 项目 匀速圆周运动 非匀速圆周运动 运动性质 是速度大小不变而方向时刻变化的变速曲线运动，是加速度大小不变、方向变化的变加速曲线运动 是速度大小和方向都变化的变速曲线运动，是加速度大小、方向都变化的变加速曲线运动 加速度 方向与速度垂直，即只存在向心加速度，没有切向加速度 由于速度大小和方向都变化，所以不仅存在向心加速度，而且存在切向加速度，合加速度的方向不指向圆心 向心力 F合＝F向＝ F合＝ 知识点3　离心运动 1．定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，所做的逐渐远离圆心的运动。 2．本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向。 3．受力特点 ①当Fn＝mω2r时，物体做圆周运动。 ②当Fn＝0时，物体沿切线方向飞出。 ③当Fnmω2r时，物体将逐渐靠近圆心，做近心运动。 注意：物体做圆周运动还是偏离圆形轨道完全是由实际提供的向心力和所需的向心力间的大小关系决定的。 双基自测 一、堵点疏通 1．做圆周运动的物体，一定受到向心力的作用，所以分析做圆周运动物体的受力，除了分析其受到的其他力，还必须指出它受到向心力的作用。(　×　) 2．一物体以4 m/s的线速度做匀速圆周运动，周期为2 s，则速度变化率的大小为4π m/s2。(　√　) 3．在绝对光滑的水平路面上汽车可以转弯。(　×　) 4．火车转弯速率小于规定的数值时，内轨受到的压力会增大。(　√　) 5．飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机机翼一定处于倾斜状态。(　√　) 二、对点激活 1．(2021·湖北模拟)手指转球是指使篮球在指尖上转动，以手腕之力让球体旋转，然后单指顶住球体。如图所示，假设某同学让篮球在指尖上匀速转动，指尖刚好静止在篮球球心的正下方，下列判断正确的是(　A　) A．篮球上各点做圆周运动的角速度相同 B．篮球上各点的向心力是由手指提供的 C．篮球上的各点做圆周运动的圆心均在指尖与篮球的接触处 D．篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大 [解析]　本题考查对圆周运动基础知识的理解 ... ...