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1、四四.圆周运动圆周运动本节要点：本节要点：1.什么是圆周运动什么是圆周运动?2.什么是匀速圆周运动什么是匀速圆周运动?3怎样描述圆周运动的快慢怎样描述圆周运动的快慢?4.v.T.之间的关系之间的关系?高二物理圆周运动2.在圆周运动中，常见的最简单的是匀速圆周运动。质点沿圆在圆周运动中，常见的最简单的是匀速圆周运动。质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动就叫做匀速圆周运动1.匀匀速速圆圆周周运运动动的的参参量量是是描描述述匀匀速速圆圆周周运运动动快快慢慢的的物物理理量量。表表示示匀匀速速圆圆周周运运动
2、动快快慢慢的的物物理理量量有有线线速速度度、角角速速度度、周周期期和和频频率，分别用符率，分别用符v，T，f表示。表示。1.圆周运动：运动质点的轨迹在圆周上的运动。圆周运动：运动质点的轨迹在圆周上的运动。高二物理圆周运动1.线速度线速度V定义：对匀速圆周运动，弧长定义：对匀速圆周运动，弧长s与时间与时间t的比值叫做的比值叫做线速度线速度V .线速度注意：线速度注意：“匀速匀速”指的是速度大小不变。指的是速度大小不变。2.角速度角速度定义：对匀速圆周运动，角度与时间定义：对匀速圆周运动，角度与时间t的比值叫的比值叫角角速度速度.注意注意:角速度是矢量角速度是矢量.单位单位:弧度弧度/秒秒 rad
3、/s3.周期周期T定义：对匀速圆周运动，运动一周所用的时间叫定义：对匀速圆周运动，运动一周所用的时间叫周期周期.注意注意:周期是标量周期是标量 单位单位:秒秒高二物理圆周运动V.T. 之间关系一一.定性关系定性关系 匀匀速速圆圆周周运运动动的的参参量量是是描描述述匀匀速速圆圆周周运运动动快快慢慢的的物物理理量量。表表示示匀匀速速圆圆周周运运动动快快慢慢的的物物理理量量有有线线速速度度、角角速速度度、周周期期和和频频率率、转转速速,分分别别用用符符v，T，f,n表表示示。线线速速度度、角角速速度度越越大大，周周期期越越小小，频频率率越越高高，表表明明运运动动的的越越快快。在在匀匀速速圆圆周周运运
4、动动中中，线线速速度度、角角速速度度、周周期期和和频频率率的的大小均是不变的。大小均是不变的。高二物理圆周运动二二.数量关系数量关系V=2r/T=2/TV=rT=1/fF=n(注意单位)高二物理圆周运动典型例题典型例题例例1：书：书P91思考与讨论思考与讨论 例例2.一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的3倍大轮上倍大轮上一点一点S离转轴离转轴O1的距离是半径的的距离是半径的1/3，大轮边缘上，大轮边缘上一点一点P,小轮边缘上一点小轮边缘上一点Q，则，则VS：VP：VQ = q:P:s=
5、高二物理圆周运动小结小结物理量 大小方向物理意义1 线速度vV=s/t沿圆弧的切线方向表示质点沿圆弧运动的快慢2 角速度=/t有3 周期T标量4 频率f标量高二物理圆周运动第二课时五第二课时五.向心力向心力.向心加速度向心加速度高二物理圆周运动匀速圆周运动一向心力匀速圆周运动一向心力实验平抛运动.gsp使质点产生向心加速度的力，就叫做向心力。向心力大小使质点产生向心加速度的力，就叫做向心力。向心力大小的计算公式有：的计算公式有：高二物理圆周运动匀速圆周运动的质点具有向心加速度，匀速圆周运动的质点具有向心加速度，加速度的方向是沿着半径指向圆心的，加速度的方向是沿着半径指向圆心的，而且总保持与即时
6、线速度的方向垂直而且总保持与即时线速度的方向垂直高二物理圆周运动a的方向解释的方向解释匀速圆周运动的速度方向不断改变，所以一定匀速圆周运动的速度方向不断改变，所以一定有加速度。质点做匀速圆周运动时，根据牛顿有加速度。质点做匀速圆周运动时，根据牛顿第二定律，质点必受到第二定律，质点必受到向心加速度向心加速度a，方向总指向，方向总指向圆心，圆心，它在任一时刻的加速度都是沿着半径指它在任一时刻的加速度都是沿着半径指向圆心的，总保持与即时线速度方向垂直，因向圆心的，总保持与即时线速度方向垂直，因此叫向心加速度大小的计算公式为：此叫向心加速度大小的计算公式为：a=v2/r由于匀速圆周运动的由于匀速圆周运
7、动的v，r大小不变，所以向心大小不变，所以向心加速度的大小也是不变的。匀速圆周运动的即加速度的大小也是不变的。匀速圆周运动的即时速度和加速度的大小虽然不变，但它们的方时速度和加速度的大小虽然不变，但它们的方向却时刻在变。因此，匀速圆周运动实质上是向却时刻在变。因此，匀速圆周运动实质上是非匀变速运动或称变加速运动。非匀变速运动或称变加速运动。高二物理圆周运动思考与讨论思考与讨论向心力是根据其产生向心加速度的效果向心力是根据其产生向心加速度的效果命名的。它可以是某种性质的一个力，命名的。它可以是某种性质的一个力，也可以是几个不同性质的力沿着半径指也可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。所
8、有做匀速圆周运动向圆心的合外力。所有做匀速圆周运动的物体，都必须受到向心力的作用，向的物体，都必须受到向心力的作用，向心力与线速度都是大小恒定，方向时刻心力与线速度都是大小恒定，方向时刻改变，且总保持互相垂直。改变，且总保持互相垂直。 水平元盘绕轴转动时水平元盘绕轴转动时,盘上静止物体做圆周运盘上静止物体做圆周运动所需的向心力就是静摩擦力动所需的向心力就是静摩擦力f(重力重力G与支持与支持力力N抵消抵消)高二物理圆周运动应用应用1.火车拐弯火车拐弯若火车的拐弯处轨道面倾角为若火车的拐弯处轨道面倾角为，应有：，应有：当当r、一定时，车以相应速度一定时，车以相应速度v行驶，可不受行驶，可不受外轨的
9、旁推力作用，当然外轨、内轨均不受车外轨的旁推力作用，当然外轨、内轨均不受车的推力的作用。但若车速的推力的作用。但若车速vv，则仍需外轨对，则仍需外轨对车有向内的推力，若车速过大，车有向内的推力，若车速过大，F仍不能满足仍不能满足车拐弯所需的向心力，火车仍有出事故的危险。车拐弯所需的向心力，火车仍有出事故的危险。若若vv，则内轨需使用向外的推力。，则内轨需使用向外的推力。 高二物理圆周运动应用应用2汽车过桥汽车过桥例以例以v过桥时，分析车对桥梁的压力？过桥时，分析车对桥梁的压力？变化：过如图示处，分析变化：过如图示处，分析 车对底层的压车对底层的压力？力？高二物理圆周运动应用3.水流星如图要水流
10、星刚巧能经过最高点如图要水流星刚巧能经过最高点,在最高在最高点时至少需要多大速度点时至少需要多大速度?高二物理圆周运动绳栓着小球做圆周运动时，小球所需的向心力由形变的绳产生的弹力提供。若m、r、一定，向心力F=m2r，如果增大，则F也增大，F增大到一定程度，绳会被拉断，致使F=0，向心力消失，小球将沿切线方向飞出而远离圆心运动。同样，若F小于它做圆周运动的所需的向心力，即F=60弧度/秒时，下端管将先破裂。高二物理圆周运动例题五：例题五：一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角竖直方向，母线与轴线之间的夹角=30。一条。
11、一条长为长为l的绳（质量不计），一端固定在圆锥体顶点的绳（质量不计），一端固定在圆锥体顶点O处，另一端栓着一个质量为处，另一端栓着一个质量为m的小物体（可视的小物体（可视为质点）。小物体以速率为质点）。小物体以速率v绕轴线做水平匀速圆绕轴线做水平匀速圆周运动。周运动。当时当时 ,绳对物体的拉力。绳对物体的拉力。当时当时 ，求绳对物体的拉力。，求绳对物体的拉力。 高二物理圆周运动详解详解例题六例题六接触时，将小物体受的三个力沿水平与竖直方向正交分解，根据牛顿第二定律，时，N=0。令Vb表示此速率并将=30代入，得：高二物理圆周运动当时，VVb，小物体与锥面不接触，此时小物体只受绳拉力T与重力mg
12、。令表示绳与轴线之间的夹角，将二力沿水平、竖直正交分解，根据牛顿将v代入，由消得：高二物理圆周运动Gibco胎牛血清 Gibco胎牛血清 vbg15wev 话题，东拉西扯地和郭氏聊天。一直聊到月亮升起来了，才一起来到董家成家的小院儿里。秀儿是一个很善良又很心细的女娃儿，“每逢佳节倍思亲”，她理解郭氏这个时候的心情，而她自己又何尝不是呢。八月十五的月亮升高了，照样又大又圆，但耿老爹父子四人不在场，大家伙儿总感觉缺了一大块儿；而且，这父子四个离家就要整整一年了，还一直没有见到有书信捎回来，更是让人快乐不起来。但不管怎么说，日子总得过下去啊！看着团团围坐在桌子周围的娃儿们，大人们整个晚上都在努力地活
13、跃气氛，郭氏也尽量地强作欢颜，不提起在外的丈夫儿女一个字。拜月和许愿仪式结束后，刘氏招呼大家伙儿吃月饼吃瓜果，不一尽述。然后，青山、青海、二壮、董妞儿和耿兰跑出去看摇火团儿了。秀儿对着月亮出了一会儿神，站起身来说：“俺吃好了，先回家去了。娘，把院门儿的钥匙给俺，俺忘记带了。”裴氏从衣袋里掏出钥匙递给女儿。秀儿慢慢地出门，往左一拐，开门回家去了。大壮默默地吃了一块儿月饼以后，又拿起一个苹果，说：“俺出去走一走。”刘氏冲他背影说：“早点儿回来啊，还等你把桌子上的那一篮鲜果子给你婶儿送过去呢！”小院儿里只剩下五个大人了。大家伙儿一边继续吃着瓜果，一边随便聊着。说到今年的收成，大家的心情好了一些。董家
14、成说：“今年雨水不错，应该是一个九成好的丰收年了。”耿憨说：“是啊，不说水田里的庄禾了，就是坡地上的收成，今年儿也少见得好呢。咱这地方也是，什么都好，就怕天儿旱；只要老天爷给多下点儿雨，总会有好收成的。”董家成笑着说：“这雨水当然很重要了，可你的那几口猪，那些圈肥，也是立了功的。明摆着呢，你那坡地上的庄禾，就比别人家的长得更好嘛！”耿憨点点头说：“是哩，看来这圈肥是不错。等我秋后再多养几口，赶明年咱们都用上这圈肥！”董家成说：“这感情好哇！而且啊，这收成不错，你的粉坊也就可以扩大了；粉坊扩大了，正好多养猪。这叫环环套，不发财才叫个怪呢！”说着话，他又转头对郭氏说：“弟妹你不要着急，水田的庄禾熟得慢。俺和大壮说了，等俺们把东山上的那几亩谷子收回来以后，就去帮你掰苞米。”耿憨也说：“嫂子不要着急，等把山上的小杂粮收回来以后，你那点儿活儿，大家伙儿一伸手就干完了！”郭氏忙说：“不用，不用，街门边上的那点儿活儿不愁俺干。你们地多，又远，今年又没有牲口驮运了，够你们忙的！”这样，话题又转到了耿老爹父子四人的身上，大伙儿免不了唉声叹气一番。裴氏和刘氏又开始撩起衣襟擦眼泪了。郭氏自己则强忍眼泪，说：“着急也没有用，不如干脆不着急。他爹是出过门子的人，遇到事情知道该怎么做的。俺估摸着高二物理圆周运动
