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1、1 第二单元圆 周 运 动 第 3 课圆周运动及其应用 一 匀速圆周运动 角速度 线速度 向心加速度 1 匀速圆周运动 1 定义 在相等时间内通过的圆弧长度 的圆周运动 2 性质 加速度大小 方向总是指向 的变加速曲线运动 3 条件 合外力大小 方向始终与速度方向 且指向 圆心 答案 1 1 相等 2 不变圆心 3 不变垂直 2 描述匀速圆周运动的物理量 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 向心加速度等 如下表所示 定义 意义公式 单位 线速度 描述做圆周运动的物体运动 的物理量 v 是矢量 方向和半径垂直 和圆周 v l t 单位 角速度 描述物体绕圆心 的物理量 中
2、学不研究其方向 t 单位 周期 和转速 周期是物体沿圆周运动 的时间 T 转速是物体在单位时间内转过的 n 也叫频率 f T 单位 n的单位 f 1 T 单位 Hz 向心 加速度 描述速度 变化快慢的物 理量 an 方向指向 an 单 位 相互 关系 v r an v 2 r r 2 v 1 要求理解匀速圆周运动的线速度 角速度 周期 向心加速度等概念 2 要求掌握向心力的概念与计算 能够熟练处理匀速圆周运动中力和运 动的问题 定量计算质点处于竖直平面的圆周运动的最高点和最低点的 情况 3 考查题型全面 尤其是与磁场中带电粒子的运动的综合题要引起重 视 另外 联系实际也是该部分内容的命题热点
3、2 答案 2 快慢相切 2 r T m s 转动快慢 2 T rad s 一圈圈数 2 r v 2 s r s r min 方向圆心 v 2 r 2r m s 2 2 r T 2 rf 4 2r T 24 2f2r 二 匀速圆周运动的向心力 1 作用效果 产生向心加速度 只改变线速度的 不改变线速度的 2 大小 F mr 2 m v m 4 2f2r 3 方向 始终沿半径方向指向 4 来源 向心力可以由一个力提供 也可以由几个力的 提供 还可以由一个力的 提供 答案 1 方向大小 2 m v 2 r m 4 2r T 2 3 圆心 4 合 力分力 三 离心现象 1 离心运动 1 定义 做 的物
4、体 在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所 需 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 总有沿着圆周 飞出去的 倾向 3 受力特点 当Fn m 2r 时 物体做 运 动 当Fn 0 时 物体沿 方向飞出 当Fnm 2r 物体将逐渐 圆心 做近心运动 3 答案 2 靠近 随堂训练 双选 质点做匀速圆周运动 则 A 在任何相等的时间内 质点的位移都相等 B 在任何相等的时间内 质点通过的路程都相等 C 在任何相等的时间内 质点运动的平均速度都相等 D 在任何相等的时间内 连接质点和圆心的半径转过的角度都相等 错解 错选 A C 没有注意矢量的方向性 答案 B
5、D 双选 用细线拴着一个小球 在光滑水平面上做匀速圆周运动 下列说法中正确的 是 A 小球线速度大小一定时 线越长越容易断 B 小球线速度大小一定时 线越短越容易断 C 小球角速度一定时 线越长越容易断 D 小球角速度一定时 线越短越容易断 错解 错选 A D 不能运用公式v r进行讨论判断 答案 BC 长度L 0 50 m 的轻质细杆OA A端固定有一质量为m 3 0 kg的小球 小球以O 点为圆心在竖直平面上做圆周运动 通过最高点时小球的速度为2 0 m s g取 10 m s 2 则 此时刻细 杆OA A 受到 6 0 N 的拉力 B 受到 6 0 N 的压力 C 受到 24 N 的拉力 D 受到 54 N 的拉力 错解 错选 A C 不能确定小球在最高点时 即只有重力产生向心力时的临界速度 由于题给速度小于这个速度 故杆必须提供支持力 这样 杆就受到压力 答案 B
