【全程复习方略】2013版高中物理-4.3圆周运动及其应用课件-沪科版VIP免费

第3讲圆周运动及其应用考点1描述匀速圆周运动的物理量概念：线速度、角速度、周期、转速、向心力、向心加速度，比较如表所示：定义、意义公式、单位线速度角速度①描述做圆周运动的物体运动______的物理量(v)②是矢量，方向和半径垂直，和圆周____①v=②单位：____①描述物体绕圆心________的物理量(ω)②中学不研究其方向①ω=②单位：_____s_____t_____t快慢相切转动快慢2RTm/s2Trad/s定义、意义公式、单位周期和转速向心加速度①周期是物体沿圆周运动_______的时间(T)②转速是物体在单位时间内转过的_______(n)，也叫频率(f)①单位：____②n的单位____、____③单位：Hz①描述速度_____变化快慢的物理量(a)②方向指向_____①②单位：_____1f,TT_______，a________;一圈圈数2Rv2sr/sr/min方向圆心2vR2Rm/s2定义、意义公式、单位向心力相互关系①作用效果是产生向心加速度，只改变线速度的_____，不改变线速度的_____②方向指向______①F=mω2R=②单位：N2vmR______2222nvR___________vaRv_____________RvFmmR_______mv_________R①②③方向大小圆心224mRT2RT2Rf224RT224fR224RmT22m4fR1.在传动装置中各物理量的关系在分析传动装置的物理量时，要抓住不等量和相等量的关系，表现为：(1)同一转轴的各点角速度ω相同，而线速度v=ωR与半径R成正比，向心加速度大小a=ω2R与半径R成正比.(2)当皮带不打滑时，传动皮带、用皮带连接的两轮边缘上各点的线速度大小相等,两皮带轮上各点的角速度、向心加速度关系可根据ω=、a=确定.vR2vR2.用动力学方法解决圆周运动中的问题(1)向心力的来源.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)向心力的确定.①确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置.②分析物体的受力情况，找出所有的力,沿半径方向指向圆心的合力就是向心力.(3)解决圆周运动问题的主要步骤.①审清题意，确定研究对象；②分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；③分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；④根据牛顿运动定律及向心力公式列方程；⑤求解、讨论.如图所示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是()A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动C.从动轮的转速为D.从动轮的转速为12rnr21rnr【解析】选B、C.主动轮顺时针转动，皮带交叉，则从动轮逆时针转动，根据两轮线速度相等，2πn·r1=2πn′·r2，解得n′=，故B、C正确.12rnr考点2匀速圆周运动和非匀速圆周运动1.匀速圆周运动(1)定义：线速度_________的圆周运动.(2)性质：向心加速度大小_____，方向总是_________的变加速曲线运动.(3)质点做匀速圆周运动的条件合力______不变，方向始终与速度方向______且指向圆心.大小不变不变指向圆心大小垂直2.非匀速圆周运动(1)定义：线速度大小、方向均__________的圆周运动.(2)合力的作用.①合力沿速度方向的分量Ft产生切向加速度，Ft=mat，它只改变速度的______.②合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度，Fn=man，它只改变速度的______.发生变化大小方向竖直面内圆周运动问题分析物体在竖直面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运动，该类运动常有临界问题，并有“最大”、“最小”、“刚好”等词语，常有两种模型——轻绳模型和轻杆模型，分析比较如下：轻绳模型轻杆模型常见类型均是没有支撑的小球均是有支撑的小球轻绳模型轻杆模型过最高点的临界条件由得由小球能运动即可，得v临=02vmgmRvgR临轻绳模型轻杆模型讨论分析(1)当v=0时，FN=mg，FN为支持力，沿半径背离圆心(2)当0＜v＜时，-FN+mg=,FN背离圆心且随v的增大而减小(3)当v=时，FN=0(4)当v＞时，FN+mg=,FN指向圆心并随v的增大而增大(1)过最高点时，v≥,FN+mg=,绳、轨道对球产生弹力FN(2)不能过最高点时v＜,在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道gR2vmRgRgR2vm...