文档介绍：知识点一描述圆周运动的物理量及相互关系圆周运动1、定义:物体运动轨迹为圆称物体做圆周运动。2、描述匀速圆周运动的物理量(1) 轨道半径(r)(2) 线速度(v):定义式:vS矢量:质点做匀速圆周运动某点线速度的方向就t在圆周该点切线方向上。(3) 角速度(3,又称为圆频率):-?(0是t时间内半径转过的圆心角)单位:弧度每秒(rad/s)(4) 周期(T):做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。(5) 频率(f,或转速n):物体在单位时间内完成的圆周运动的次数。各物理量之间的关系:2rf注意:计算时,均采用国际单位制,角度的单位采用弧度制。(6)向心加速度2v2 一an r(还有其它的表示形式,如: anvr方向:其方向时刻改变且时刻指向圆心。对于一般的非匀速圆周运动,公式仍然适用,为物体的加速度的法向加速度分量, r为曲率半径;物体的另一加速度分量为切向加速度 a,表征速度大小改变的快慢(对匀速圆周运动而言,a=0)(7)向心力匀速圆周运动的物体受到的合外力常常称为向心力,向心力的来源可以是任何性质的力,常见的提供向心力的典型力有万有引力、洛仑兹力等。对于一般的非匀速圆周运动,物体受到的合力的法向分力Fn提供向心加速度(下式仍然适用),切向分力F提供切向加速度。v2 2向心力的大小为:Fnmanmmr(还有其它的表示形式,如:rFnmv2rm2fr);向心力的方向时刻改变且时刻指向圆心。实际上,向心力公式是牛顿第二定律在匀速圆周运动中的具体表现形式。:⑴匀速圆周运动⑴定义:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相目等,这种运动叫做匀速圆周运动。⑵性质:向心加速度大小不变,方向总是指向圆心的变加速曲线运动。(3)质点做匀速圆周运动的条件:合力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心。例1:如图所示,已知绳长为L—20cm,水干杆长L—,小球质量m-,2整个装置可绕竖直轴转动. (g取10m/s)要使绳子与竖直方向成45。角,该装置必须以多大的角速度转动才行?此时绳子的张力为多大?2•如图所示,质量相等的小球 A、B分别固定在轻杆的中点和端点,当杆在光滑的水平面上绕0匀速转动时,求0A和AB两段对小球的拉力之比是多少?(2)•非匀速圆周运动(1)定义:线速度大小、方向均发生变化的圆周运动。⑵合力的作用:①合力沿速度方向的分量F产生切向加速度,Ft=mat,它只改变速度的大小②合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度,Fn=man,,4-3—2中的( )当秋千荡到最高点时,⑴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。⑵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:2当F=m3r时,物体做匀速圆周运动;当F=0时,物体沿切线方向飞出;2..当F<mwr时,物体逐渐远离圆心,做离心运动。, 即F>m3r,物体将逐渐靠近圆心,做近心运动。例:如图4—3—16所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是 ( )若拉力突然消失,小于将沿轨迹 ,,小球将沿轨迹 Pc运动若拉力突然变小,小球将沿轨迹 Pa做离心运动考点一I传动装置问题传动装置中各物理量间的关系同一转轴的各点角速度 3相同,而线速度v=3r与半径r成正比,向心加速度大小2a=r3与半径r成正比。当皮带不打滑时,传动皮带、用皮带连接的两轮边缘上各点的线速度大小相等,两2、、 vv皮带轮上各点的角速度、向心加速度关系可根据 3=1、a=—确定。rr考点二丨水平面内的匀速圆周运动水平面内的匀速圆周运动的分析方法(1) 运动实例:圆锥摆、火车转弯、汽车转弯、物体随圆盘做匀速圆周飞行等。(2) 问题特点: ①运动轨迹是圆且在水平面内;②向心力的方向水平,竖直方向的合力为零。(3) 解题方法: ①对研究对象受力分析,确定向心力的来源;确定圆周运动的圆心和半径;应用相关力学规律列方程求解。1.(多选)“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术,演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来。如图4—3-8所示,已知桶壁的倾角为 0,车和人的总质量为 m,做圆周运动的半径为r,若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力, 下列说法正确的是( )人和车的速度为 ' ,'‘