第 3 讲 圆周运动知识排查匀速圆周运动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相等,就是匀速圆周运动
特点:加速度大小不变,方向始终指向圆心,是变加速运动
条件:合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心
角速度、线速度、向心加速度)匀速圆周运动的向心力1
作用效果:向心力产生向心加速度,只改变速度的方向,不改变速度的大小
大小:F=ma=m=mω 2 r =mr=mωv=4π2mf2r
方向:始终沿半径指向圆心方向,时刻在改变,即向心力是一个变力
来源:向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,还可以由一个力的分力提供
定义:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消逝或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动
思考推断(1)匀速圆周运动是匀加速曲线运动
( )(2)做匀速圆周运动的物体所受合外力是保持不变的
( )(3)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比
( )(4)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比
( )(5)做圆周运动的物体所受合外力突然消逝,物体将沿圆周切线方向做匀速直线运动
( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√2
(多选)[教科版必修 2·P23·T4拓展]如图 1 所示,自行车的小齿轮 A、大齿轮 B、后轮 C 是相互关联的三个转动部分,且半径 RB=4RA、RC=8RA
当自行车正常骑行时,A、B、C 三轮边缘的向心加速度的大小之比 aA∶aB∶aC等于( )图 1A
1∶1∶8 B
4∶1∶4C
4∶1∶32 D
1∶2∶4解析 小齿轮 A 和大齿轮 B 通过链条传动,齿轮边缘线速度相等,即 vA=vB,小齿轮 A 和后轮 C 同轴转动角速度相等,有 ωA=ωC
由 a=可得 aA∶aB=RB∶RA=4∶1,同时由 a=ω2R 可