第 3 讲 圆周运动一、匀速圆周运动及描述1
匀速圆周运动(1)定义:做圆周运动的物体,若在任意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
描述匀速圆周运动的物理量定义、意义公式、单位线速度描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量(v)(1)v==(2)单位:m/s角速度描述物体绕圆心转动快慢的物理量(ω)(1)ω==(2)单位:rad/s周期物体沿圆周运动一圈的时间(T)(1)T==,单位:s(2)f=,单位:Hz向心加速度(1)描述速度方向变化快慢的物理量(an)(2)方向指向圆心(1)an==rω 2 (2)单位:m/s 2 自测 1 (多选)一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为 4m/s,转动周期为 2s,则( )A
角速度为 0
5rad/sB
轨迹半径为 mD
加速度大小为 4πm/s2答案 BCD二、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=m=mrω 2 =mr=mωv=4π2mf2r
方向始终沿半径方向指向圆心,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
自测 2 (多选)下列关于做匀速圆周运动的物体所受向心力的说法正确的是( )A
因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力B
因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直,所以它不能改变线速度的大小C
向心力就是物体所受的合外力D
向心力和向心加速度的方向都是不变的答案 BC自测 3 教材 P25 第 3 题改编 如图 1 所示,小物体 A 与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则 A 受力情况是( )