安徽省2012高三物理一轮-4.2圆周运动及其应用课件VIP免费

第二讲圆周运动及其应用一、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：定义、意义公式、单位线速度①描述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＝ΔlΔt＝____②单位：m/s快慢相切2πrT角速度①描述物体绕圆心____________的物理量(ω)②中学不研究其方向①ω＝ΔθΔt＝_____②单位：rad/s周期和转速①周期是物体沿圆周运动______的时间(T)，周期的倒数叫做频率(f)②②转速是物体单位时间转过的______(n)①T＝2πrv单位：sf的单位：Hz②n的单位：r/s、r/min2πT转动快慢一周圈数向心加速度①描述速度____变化_____的物理量(a)②方向指向圆心①a＝v2r＝____②单位：m/s2向心力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＝mrω2＝___②单位：Nmv2r方向方向快慢大小圆心rω2相互关系①v＝rω＝2πTr＝2πrf②a＝v2r＝rω2＝ωv＝4π2rT2＝4π2f2r③F＝mv2r＝mrω2＝m4π2rT2＝mωv＝4π2mf2r二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动1．匀速圆周运动(1)定义：如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动叫做匀速圆周运动．(2)性质：向心加速度大小_____，方向_______________的变加速曲线运动．(3)质点做匀速圆周运动的条件：合力大小_______，方向始终与速度方向_____且指向圆心．不变总是指向圆心不变垂直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_______．发生变化大小方向三、离心运动和向心运动1．离心运动(1)定义：做__________的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动_____________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_____________飞出去的倾向．圆周运动所需向心力圆周切线方向(3)受力特点：当F＝______时，物体做匀速圆周运动；当F＝0时，物体沿__________飞出；当F<______时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力，如右图所示．mrω2切线方向mrω32．向心运动当提供向心力的合外力大于做圆周运动所需向心力时，即F>mrω2，物体渐渐向___________，如右上图所示．圆心靠近一、对公式v＝rω和a＝v2r＝rω2的理解1．由v＝rω知，r一定时，v与ω成正比；ω一定时，v与r成正比；v一定时，ω与r成反比．2．由a＝v2r＝rω2知，在v一定时，a与r成反比；在ω一定时，a与r成正比．二、向心力的来源分析向心力不是和重力、弹力、摩擦力等相并列的一种性质的力，是根据力的效果命名的，在分析做圆周运动的质点受力情况时，切不可在物体所受的作用力(重力、弹力、摩擦力、万有引力等)以外再添加一个向心力．向心力可能是物体受到的某一个力，也可能是物体受到的几个力的合力或某一个力的分力．例：几种常见的匀速圆周运动的实例图形受力分析以向心加速度方向建立坐标系利用向心力公式Fcosθ＝mgFsinθ＝mω2lsinθω2＝glcosθFcosθ＝mgFsinθ＝mω2d＋lsinθFNcosθ＝mgFNsinθ＝mω2rF升cosθ＝mgF升sinθ＝mω2r三、火车转弯问题在火车转弯处，让外轨高于内轨，如右图所示，转弯时所需向心力由重力和弹力的合力提供．设车轨间距为L，两轨高度差为h，车转弯半径为R，质量为M的火车运行时应当有多大的速度？据三角形边角关系知sinθ＝hL，对火车的受力情况分析得tanθ＝F合Mg.因为θ角很小，所以sinθ＝tanθ，故hL＝F合Mg，所以向心力F合＝hLMg.又因为F合＝Mv2/R，所以车速v＝ghRL.由于铁轨建成后h、L、R各量是确定的，故火车转弯时的车速应是一个定值，否则将对铁轨有不利影响，如：情况v车>ghRLv车F向不利影响火车挤压外轨火车挤压内轨结果外轨对车轮的弹力补充向心力内轨对车轮的弹力抵消部分合力1.如右图所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是()A．它们...