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知识点概述
(一)知识与技能
1、理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度、理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算。
2、理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T
3、理解匀速圆周运动是变速运动。
(二)过程与方法
1、运用极限法理解线速度的瞬时性。
2、运用数学知识推导角速度的单位。
知识点总结
圆周运动的实例
(1)向心力是根据力的作用效果命名的,物体所受的某个力,或某个力的分力,或几个力的合力,只要能产生只改变物体速度的方向、不改变速度大小的效果,就是向心力,向心力肯定是变力,它的方向总在改变.
(2)向心力来源于物体实际所受的外力,处理具体问题时,我们首先要明确物体受什么力,这些力有没有沿垂直于速度方向的分力,所有沿与速度方向垂直的分力都具有改变速度方向的作用效果,都将参与构成向心力.
(1)向心力和向心加速度的公式同样适用于变速圆周运动,求质点在变速圆周运动某瞬时的向心加速度的大小时,公式中的v(或ω)必须用该时刻的瞬时值.
(2)物体在重力和弹力作用下在竖直平面内的变速圆周运动通常只研究两个特殊状态,,提供向心力的重力、弹力及向心加速度均在同一竖直线上,向心力是弹力与重力的代数和,在这两个位置时物体的速度、加速度均不同.
这类问题的特点是:由于机械能守恒,物体做圆周运动的速率时刻在改变,物体在最高点处的速率最小,在最低点处的速率最大。物体在最低点处向心力向上,而重力向下,所以弹力必然向上且大于重力;而在最高点处,向心力向下,重力也向下,所以弹力的方向就不能确定了,要分三种情况进行讨论。
(1)弹力只可能向下,如绳拉球。这种情况下有即,否则不能通过最高点。
(2)弹力只可能向上,如车过桥。在这种情况下有:,否则车将离开桥面,做平抛运动。
(3)弹力既可能向上又可能向下,如管内转(或杆连球、环穿珠)。这种情况下,速度大小v可以取任意值。但可以进一步讨论:①当时物体受到的弹力必然是向下的;当时物体受到的弹力必然是向上的;当时物体受到的弹力恰好为零。②当弹力大小F
3、圆锥摆
圆锥摆是运动轨迹在水平面内的一种典型的匀速圆周运动。其特点是由物体所受的重力与弹力的合力充当向心力,向心力的方向水平。也可以说是其中弹力的水平分力提供向心力(弹力的竖直分力和重力互为平衡力)。