10圆周运动的规律及其应用1

1、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_，就是匀速圆周运动 (2)特点：加速度大小_，方向始终指向_，是变加速运动 (3)条件：合外力大小_、方向始终与_方向垂直且指向圆心,匀速圆周运动、角速度、线速度、向心 加速度(考纲要求 ),相等,不变,圆心,不变,速度,第3讲圆周运动的规律及其应用,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、向心加速度、向心力等，现比较如下表：,快慢,转动快慢,一周,r2,圈数,方向,快慢,判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)匀速圆周运动是速度不变的曲线运动() (2)做匀速圆周运动的

2、物体向心加速度与半径成反比() (3)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比() (4)比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，比较物体绕圆心转动的快慢看周期、角速度() 答案(1)(2)(3)(4),匀速圆周运动的向心力(考纲要求 ),方向,大小,m2r,圆心,合力,分力,1.定义：做_的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动_的情况下，就做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_飞出去的趋势,离心现象(考纲要求 ),圆周运动,所需向心力,圆周切线方向,3受力特点 当F_时，物体做匀速圆周运动； 当F0时，物体沿_飞出； 当F_时，物体逐渐远离圆心，F为实际

3、提供的向心力，如图431所示,图431,mr2,切线方向,mr2,判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)随圆盘一起匀速转动的物块受重力、支持力和向心力的作用() (2)做圆周运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周切线方向做匀速直线运动() (3)摩托车转弯时，如果超过一定速度，摩托车将发生滑动，这是因为摩托车受到沿半径方向向外的离心力作用() 答案(1)(2)(3),1、（双选）下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是() A线速度不变B角速度不变 C加速度为零D周期不变 解析匀速圆周运动的角速度是不变的，线速度的大小不变，但方向时刻变化，故匀速圆周运动的线速度是改变的，因而加速度不为

4、零 答案BD,基础自测,2(双选)质点做匀速圆周运动，则() A在任何相等的时间里，质点的位移都相同 B在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等 C在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等 D在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同 解析由匀速圆周运动的定义知B、C正确；位移和平均速度是矢量，其方向不同，故A、D错 答案BC,3(单选)下列关于离心现象的说法正确的是() A当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象 B做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做背离圆心的圆周运动 C做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将沿切线做直线运动

5、D做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做曲线运动,解析物体只要受到力，必有施力物体，但“离心力”是没有施力物体的，故所谓的离心力是不存在的，只要向心力不足，物体就做离心运动，故A选项错；做匀速圆周运动的物体，当所受的一切力突然消失后，物体做匀速直线运动，故B、D选项错，C选项对 答案C,4(单选)甲、乙两质点均做匀速圆周运动，甲的质量与运动半径分别是乙的一半，当甲转动80转时，乙正好转过60转，则甲与乙所受的向心力大小之比为 () A14B41 C49D94 解析由题意知m甲m乙12，r甲r乙12，甲乙43，则由Fnm2r知：Fn甲Fn乙49. 答案C,1圆周运动各物理量

6、间的关系,热点一描述圆周运动的各物理量间的关系,【典例1】（双）选如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中皮带不打滑，则 () Aa点和b点的线速度大小相等 Ba点和b点的角速度大小相等 Ca点和c点的线速度大小相等 Da点和d点的向心加速度大小相等,答案CD,【跟踪训练】1如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RBRC32，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转

7、动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的 (),A线速度大小之比为322 B角速度之比为332 C转速之比为232 D向心加速度大小之比为964 答案D,1向心力的来源 向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力 2向心力的确定 (1)确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置 (2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力,热点二匀速圆周运动中的动力学问题,【跟踪训练】（双选）铁路转弯处的弯道半径

8、r是根据地形决定的弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h的设计不仅与r有关还与火车在弯道上的行驶速度v有关下列说法正确的是() A速率v一定时，r越小，要求h越大 B速率v一定时，r越大，要求h越大 C半径r一定时，v越小，要求h越大 D半径r一定时，v越大，要求h越大,答案AD,1模型条件 (1)物体在竖直平面内做变速圆周运动 (2)“轻绳模型”在轨道最高点无支撑，“轻杆模型”在轨道最高点有支撑 2模型特点 该类问题常有临界问题，并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语，现对两种模型分析比较如下：,物理建模6.竖直平面内圆周运动的“轻绳、轻杆”模型,跟踪练习（单选）如图所示，轻杆的一端有一个

9、小球，另一端有光滑的固定轴O，现给球一初速度，使球和杆一起绕轴O在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F( ),A一定是拉力 B一定是推力 C一定等于零 D可能是拉力，可能是推力，也可能等于零,【典例】（单选）如图所示，2012年8月7日伦敦奥运会体操男子单杠决赛，荷兰选手宗德兰德荣获冠军若他的质量为60 kg，做“双臂大回环”，用双手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动此过程中，运动员到达最低点时手臂受的总拉力至少约为(忽略空气阻力，g10 m/s2) () A600 NB2 400 N C3 000 ND3 600 N,答案C,审题指导,例练如图所示,一个3/4圆弧形光滑细圆管轨迹ABC,放置在竖直平面内,轨迹半径为R,在A点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.现将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力.,(1)若小球从C点射出后 恰好落到垫子的M端,则 小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何? (2)欲使小球能通过C点落到垫子上,试计算小球离A点下落的最大高度H.,附：对应高考