第3讲-圆周运动

第 3 讲 圆周运动知识要点一、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。2.特点：加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变加速运动。3.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。二、角速度、线速度、向心加速度三、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。2.大小：Fn＝man＝m＝mω 2 r ＝mr＝mωv＝4π2mf2r。3.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。4.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。四、离心现象1.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。 基础诊断1.如图 1 所示，a、b 是地球表面上不同纬度上的两个点，假如把地球看做是一个球体，a、b 两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的 ( )图 1A.线速度 B.加速度C.角速度 D.轨道半径答案 C2.(多选)一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为 4 m/s，转动周期为 2 s，则( )A.角速度为 0.5 rad/s B.转速为 0.5 r/sC.轨迹半径为 m D.加速度大小为 4π m/s2答案 BCD3.(多选)[教科版必修 2·P23·T4拓展]如图 2 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 2A.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，齿轮边缘线速度大小相等，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 可得 aA∶aC＝RA∶RC＝1∶8，所以有 aA∶aB∶aC＝4∶1∶32，选项 C 正确。答案 C4.如图 3 所示为公路自行车赛中运动员在水平路面上急转弯的情景，运动员在通过弯道时假如控制不当会发生侧滑而摔离正常竞赛路线，将运动员与自行车看做一个整体，下列论述正确的是( )图 3A.运动员转弯所需向心力由地面对车轮的支持力与重力的合力提供B.运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力提供C.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心D.发生侧滑是因为运动员受到的合外力大于所需的向心力解析 向心力为沿半径方向上的...