高三物理總復習 圓周運動的描述

4、3圓周運動的描述高三總復習必修2編輯ppt定義、意義公式、單位線速度描述做圓周運動的物體運動

的物理量是矢量，方向和半徑

，和圓周

。①v＝②單位：m/s角速度描述物體繞圓心

的物理量中學不研究其方向①ω＝②單位：rad/s周期和轉(zhuǎn)速周期是物體沿圓周運動

的時間轉(zhuǎn)速是物體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的

(n)，也叫頻率(f)①T＝；單位：s②n的單位r/s、r/min③f的單位：Hz，f＝相切快慢轉(zhuǎn)動快慢圈數(shù)一圈垂直編輯ppt定義、意義公式、單位向心加速度①描述速度

變化快慢的物理量(an)②方向指向

.①an＝②單位：m/s2向心力作用效果是產(chǎn)生向心加速度，只改變線速度

，不改變線速度的

.方向指向

.①Fn＝②單位：N相互關(guān)系方向方向圓心圓心大小=ω2r=mω2r①v＝rω＝＝2πrf②an＝v2/r＝rω2＝ωv＝＝4π2f2r③Fn＝man＝mrω2＝mv2/r＝mωv＝m4π2f2r編輯ppt對于向心力的幾點說明：方向：總是沿半徑方向指向圓心，方向時刻改變，是變力．效果：產(chǎn)生向心加速度．僅改變速度的方向，不改變速度的大小．產(chǎn)生：向心力是按效果命名的，不是性質(zhì)力，它可以是某一個力，也可以是某一個力沿某方向的分力，也可以是某幾個力的合力．編輯ppt1、如圖所示為自行車最主要的傳動部件，“牙盤”（大齒輪b）和“飛”（小齒輪d）用鏈條c相連，踏腳a通過曲柄OA和“牙盤”固定連接，后車輪與“飛”固定連接。當用力踏踏腳板時，后車輪就會轉(zhuǎn)動。若ra:rb:rd:re=5:3:1:10,則OAacbdeωa:ωb:ωd:ωe=va:vb:vd:ve=兩種常見的傳動裝置特點：同軸傳動：固定在一起共軸轉(zhuǎn)動的物體上各點角速度相同；皮帶傳動：不打滑的摩擦傳動和皮帶(或齒輪)傳動的兩輪邊緣上相接觸各點線速度大小相等ωa=ωbωd=ωeVb=vdωbrb=ωdrd1:1:3:35:3:3:30編輯ppt2.由于地球自轉(zhuǎn)，地球上的物體都隨地球一起轉(zhuǎn)動，以下說法正確的是[]在北京和上海的物體具有相同的角速度地球上所有物體的向心加速度都指向圓周運動的中心——地心在上海的物體比在北京的物體的線速度大質(zhì)量相同的物體，在北京比在上海所需的向心力大AC編輯ppt3、質(zhì)量均為m的三個小球，A、B、C分別固定在長為3L的輕質(zhì)細桿上,OA=AB=BC=L，桿繞O點以角速度ω在水平面上旋轉(zhuǎn)，則桿上OA、AB、BC每段張力的大小為()D編輯ppt1、定義：3、質(zhì)點做勻速圓周運動的條件：

合力大小

，方向

。物體在圓周上運動，任意相等的時間內(nèi)通過的圓弧長度相等。2、性質(zhì)：變加速曲線運動不變始終與速度方向垂直且指向圓心4、只有向心加速度而無切向加速度5、由合外力提供向心力6．非勻速圓周運動(1)定義：線速度大小、方向

的圓周運動．(2)合力的作用合力沿速度方向的分量Ft產(chǎn)生切向加速度，F(xiàn)t＝mat，它只改變速度的

合力沿半徑方向的分量Fn產(chǎn)生向心加速度，F(xiàn)n＝man，它只改變速度的

發(fā)生變化大小方向編輯pptrmgF靜OFNOθO'FTmgF合θFNmgθ幾種常見的勻速圓周運動受力mgFNrF靜ORF合火車轉(zhuǎn)彎圓錐擺轉(zhuǎn)盤滾筒編輯pptOθlOOFNmgFNmgmgFv2Rmg－FN＝mv2RFN－mg＝mθF1F2vv沿半徑方向Fn＝F－F1＝0垂直半徑方向Ft＝F2編輯pptLHF彈F1F2編輯ppt世界上平均海撥最高的鐵路——青藏鐵路于2006年7月1日全線貫通．假設(shè)某新型國產(chǎn)機車總質(zhì)量為m，沿青藏鐵路運行．如右圖所示，已知兩軌間寬度為L，內(nèi)外軌高度差為h，重力加速度為g，如果機車要進入半徑為R的彎道，請問，該彎道處的設(shè)計速度為多少最適宜？LHF彈F1F2編輯ppt世界上平均海撥最高的鐵路——青藏鐵路于2006年7月1日全線貫通．假設(shè)某新型國產(chǎn)機車總質(zhì)量為m，沿青藏鐵路運行．如右圖所示，已知兩軌間寬度為L，內(nèi)外軌高度差為h，重力加速度為g，如果機車要進入半徑為R的彎道，請問，該彎道處的設(shè)計速度為多少最適宜？F彈F1F2編輯ppt4.如圖所示，固定的錐形漏斗內(nèi)壁是光滑的，內(nèi)壁上有兩個質(zhì)量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做勻速圓周運動，以下關(guān)系正確的是（）A.角速度ωA>ωB

B.線速度vA>vB

向心加速度aA>aB

D.支持力NA>NB

BA√NmgF心θ解:畫出受力圖如圖示：F心＝mg

tanθ

＝mrω2

＝mv2/r

＝m

aN=mg/cosθ

∴角速度ωA<ωB向心加速度aA＝aB線速度vA>vB∴支持力NA＝NB

半徑rA>rB×××編輯ppt1.定義：做勻速圓周運動的物體，在所提供的向心力突然消失或不足以提供圓周運動所需要的向心力的情況下，物體將做遠離原來軌道的運動。2.本質(zhì)：離心現(xiàn)象是慣性的表現(xiàn)．離心運動并非沿半徑方向飛出的運動，而是運動的半徑變大，或沿切線方向飛出．離心運動并不是受到什么離心力的作用．3.受力特點：（F為實際提供的向心力）當F＝

時，物體做勻速圓周運動；當F＝0時，物體

；當F＜mrω2時，物體

；當F＞mrω2時，物體

．mrω2沿切線飛出逐漸遠離圓心逐漸向圓心運動[特別提醒]

物體的運動狀態(tài)是由力決定的，物體做離心運動還是近心運動，關(guān)鍵是看提供的向心力和所需向心力的大小關(guān)系．編輯ppt5．洗衣機的脫水桶采用帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說法中錯誤的是()A．脫水過程中，衣物是緊貼桶壁的B．水會從桶中甩出是因為水滴受到的向心力很大的緣故C．加快脫水桶轉(zhuǎn)動角速度，脫水效果會更好D．靠近中心的衣物的脫水效果不如周邊的衣物的脫水效果好Ｂ編輯ppt編輯pptAOB6．如圖長為2L的輕桿，兩端各固定一小球，A球質(zhì)量為m1，B球質(zhì)量m2。過桿的中點O有一水平光滑固定軸，桿可繞軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)動到豎直位置且A球在上端、B球在下端時桿的角速度為ω，此時桿對轉(zhuǎn)軸的作用力為零，則A、B小球的質(zhì)量之比（）1：1（Ｌω2+2g）:（Ｌω2-2g）（Ｌω2+g）:（Ｌω2-g）（Ｌω2-g）:（Ｌω2+g）C桿對A小球的作用力為T1,T1+m1g=m1ω2L∴T1=m1ω2L-m1g

桿對B小球的作用力為T2T2–m2g=m2ω2L∴T2=m2ω2L+m2g

桿對轉(zhuǎn)軸的作用力為零：T1=T2,即：m1(ω2L-g)=m2(ω2L+g)T2m2gT1m1g編輯ppt7.如圖4－3－5所示，在傾角為α＝30°的光滑斜面上，有一根長為L＝0.8m的細繩，一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m＝0.2kg的小球，小球沿斜面做圓周運動，試計算：(g＝10m/s2)(1)小球通過最高點A的最小速度．(2)若細繩的抗拉力為Fmax＝10N，小球在最低點B的最大速度是多少？編輯ppt8、如圖所示．質(zhì)量為m的木塊從半球形的碗口下滑到碗的最低點的過程中，如果由于摩擦力的作用使得木塊的速率不變，那么 ()因為速率不變所以木塊的加速度為零木塊下滑過程中所受的合外力越來越大木塊下滑過程中，摩擦力大小不變木塊下滑過程中，加速度大小不變，方向始終指向球心D編輯ppt9、如圖所示，用同樣材料做成的A、B、C三個物體放在勻角速旋轉(zhuǎn)的水平臺面上，已知mA=mB=2mC，rA=rB=rC/2，若它們相對于平臺都沒有滑動，則：(1)哪個物體的摩擦力的最大？(2)哪個物體的向心加速度最大？(3)轉(zhuǎn)速增加時，哪個物體先滑動？哪個物體最后的滑動？(三個都一樣)(aC=2aA=2aB)(C先滑動；A、B最后同時滑動)10、上題中，如果材料不同，轉(zhuǎn)速增加時，以下三種情況先滑動？哪個物體最后的滑動？(1)μA=μB=2μC(2)2μA=2μB=μC(3)4μA=2μB=μC(三個都一樣)(C先滑動；A、B最后同時滑動)(A先滑動；B、C最后同時滑動)·ACOB編輯ppt11、在繞豎直軸做勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿同一半徑方向放著可視為質(zhì)點的A、B兩物體，同時用長為L的細線將這兩物體連接起來，一起隨盤勻速轉(zhuǎn)動．已知A、B兩物體質(zhì)量分別為ｍA=0.3kg和ｍB=0.1kg，繩長L=0.1m，A到轉(zhuǎn)軸距離r=0.2m，A、B兩物體與盤面之間的最大靜摩擦力均為其重力的0.4倍（g=10m/s2）①若使A、B兩物體相對圓盤不發(fā)生相對滑動，求圓盤的角速度．②當圓盤轉(zhuǎn)速增加到A、B兩物體即將開始滑動時，燒斷細線，則A、B兩物體的運動情況如何？A物體所受的摩擦力是多大？OABfAfB當ω較小時，AB均由靜磨擦力提供向心力，繩子無張力；當fB達到最大靜磨擦力后，ω再增大時，當fA達到最大靜磨擦力后，ω再增大時，TTω增大時fAfB增大；ω增大時fB不變，fA增大；AB將會做離心運動B有做離心運動趨勢，則繩子將產(chǎn)生拉力；fA=mAω2rAfB=mBω2rBfA-T=mAω2rAfB+T=mBω2rB編輯ppt12、在繞豎直軸做勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿同一半徑方向放著可視為質(zhì)點的A、B兩物體，同時用長為L的細線將這兩物體連接起來，一起隨盤勻速轉(zhuǎn)動．已知A、B兩物體質(zhì)量分別為ｍA=0.3kg和ｍB=0.1kg，繩長L=0.1m，A到轉(zhuǎn)軸距離r=0.2m，A、B兩物體與盤面之間的最大靜摩擦力均為其重力的0.4倍（g=10m/s2）①若使A、B兩物體相對圓盤不發(fā)生相對滑動，求圓盤的角速度．②當圓盤轉(zhuǎn)速增加到A、B兩物體即將開始滑動時，燒斷細線，則A、B兩物體的運動情況如何？A物體所受的摩擦力是多大？OABfAfBTT當AB恰好不發(fā)生相對滑動時，AB所受的靜摩擦力達到最大值即fA=KmAg,fB=KmBg對A：fA-T=mAω2rA對B：fB+T=mBω2rB燒斷細線后，B將做離心運動 A保持相對圓盤不動編輯ppt13、圓桶底面半徑為R，在頂部有個入口A，在A的正下方h處有個出口B，在A處沿切線方向有一個斜槽，一個小球恰能沿水平方向進入入口A后，沿光滑桶壁運動，要使小球由出口B飛出桶外，則小球進入A時速度v必須滿足什么條件？AB小球的運動由兩種運動合成：a.水平面內(nèi)的勻速圓周運動； b.豎直方向的自由落體運動自由落體運動h=1/2gt2

圓周運動的周期設(shè)為T，T=2πR/v當t=nT時，小球可由出口B飛出桶外（n=1、2、3、4、……）編輯ppt14、如圖：直徑為d的紙制圓筒，以角速度ω繞O勻速轉(zhuǎn)動，子彈沿直徑穿過圓筒，若子彈在圓筒轉(zhuǎn)不到半圈時，在圓筒上先后留下a，b兩個彈孔，已知aob夾角為

，求子彈的速度。補充：若把題中的“在圓筒旋轉(zhuǎn)不半周時”去掉，子彈的速度由如何？K=0、1、2、……ω)ab編輯ppt15、如圖4－3－12所示，在光滑的圓錐體頂端用長為l的細線懸掛一質(zhì)量為m的小球．圓錐體固定在水平面上不動，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為30°.小球以速率v繞圓錐體軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運動．[思路點撥]

當小球做圓周運動的速率v足夠大時，小球有可能脫離圓錐體表面，因此應當求出臨界速度，然后對(1)、(2)問中的速度下小球的運動情況做出判斷．編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt16、如圖所示，兩繩系一質(zhì)量為m＝0.1kg的小球，上面繩長L＝2m，兩端都拉直時與軸的夾角分別為30°與45°，問：（1）球的角速度在什么范圍內(nèi)，兩繩始終張緊。（2）當角速度為3rad／s時，上、下兩繩拉力分別為多大？30°45°ABCTACCos300=mg設(shè)角速度為ω1時BC繩恰好伸直但無張力，則TACmg故當角速度滿足2.4rad/s≤ω≤3.16rad/s時，兩繩始終張緊TACSin300=mω12LSin300解得ω1=2.4rad/sTBCCos450=mg設(shè)角速度為ω2時AC繩恰好伸直但無張力，則TBCSin450=mω22LSin300解得ω1=3.16rad/s編輯ppt17、如圖所示，兩繩系一質(zhì)量為m＝0.1kg的小球，上面繩長L＝2m，兩端都拉直時與軸的夾角分別為30°與45°，問：（1）球的角速度在什么范圍內(nèi)，兩繩始終張緊。（2）當角速度為3rad／s時，上、下兩繩拉力分別為多大？30°45°ABCTACCos300+TBCCos450=mg當ω=3rad/s時AC、BC繩均有張力，如圖有TACmgTACSin300+TBCSin450=mω12LSin300聯(lián)立解得TAC=0.27NTBC=1.09NTBC編輯ppt編輯ppt9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2022/12/212022/12/212022/12/2112/21/20226:34:28PM11、以我獨沈久，愧君相見頻。。2022/12/212022/12/212022/12/21Dec-2221-Dec-2212、故人江海別，幾度隔山川。。2022/12/212022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2022/12/212022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。21十二月20222022/12/212022/12/212022/12/2115、比不了得就不比，得不到的就不要。。。十二月222022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202216、行動出成果，工作出財富。。2022/12/212022/12/2121December202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。。2022/12/212022/12/212022/12/212022/12/219、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2022/12/212022/12/212022/12/2112/21/20226:34:28PM11、成功就是日復一日那一點點小小努力的積累。。2022/12/212022/12/212022/12/21Dec-2221-Dec-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2022/12/212022/12/212022/12/21Wednesday,December21,202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2022/12/212022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。21十二月20222022/12/212022/12/212022/12/2115、楚塞三湘接，荊門九派通。。。十二月222022/12/212022/12/212022/12/2112/21/202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。。2022/12/212022/12/2121December202217、空山新雨后，天氣晚來秋。。2022/12/212022/12/21