专题 4.3 圆周运动 考点精讲1．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．2．描述圆周运动的物理量描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力等，现比较如下表：意义、方向公式、单位线速度(v)① 描述圆周运动的物体运动快慢的物理量② 是矢量，方向和半径垂直，和圆周相切①v＝ΔsΔt＝2πrT② 单位：m/s角速度(ω)① 描述物体绕圆心转动快慢的物理量② 中学不研究其方向①ω＝ΔθΔt ＝2πT② 单位：rad/s周期(T)和转速(n)或频率(f)① 周期是物体沿圆周运动一周的时间② 转速是物体单位时间转过的圈数，也叫频率①T＝2πrv单位：s②n 的单位：r/s、r/min，f 的单位：Hz向心加速度(a)① 描述速度方向变化快慢的物理量② 方向指向圆心①a＝v2r ＝rω 2 ② 单位：m/s2 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．2．大小F＝mv2r ＝mω 2 r ＝m4π2T2 r＝mωv＝4π 2 mf 2 r .3．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．4．来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力．2．轨道的确定确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置．寻找与半径相关的已知量．3．受力分析分析物体的受力，画出物体受力示意图，利用力的合成或分解把力分解到三个方向上．(1)与轨道圆垂直的方向，此方向受力平衡．(2)轨道圆的切线方向，匀速圆周运动中此方向受力平衡；变速圆周运动中速度最大或最小的点，此方向也受力平衡．(3)轨道圆的径向，此方向合力指向圆心即向心力，使用牛顿第二定律．根据三个方向上所列方程求解．三、离心现象1．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，就做逐渐远离圆心的运动．2．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趋势．3．受力特点当 F＝mrω 2 时，物体做匀速圆周运动；当 F＝0 时，物体沿切线方向飞出；当 F
