5.1圓周運動-2024高考物理回歸課本基礎(chǔ)知識填空

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁圓周運動—知識點填空1．線速度（1）定義：物體做圓周運動通過的與通過這段所用時間的比值，v=。（2）意義：描述物體沿圓周運動的快慢。（3）方向：線速度是矢量，方向與圓弧，與半徑。（4）勻速圓周運動①定義：沿著圓周運動，并且線速度大小的運動。②性質(zhì)：線速度的方向是時刻的，所以是一種運動。2．角速度（1）定義：連接物體與圓心的半徑轉(zhuǎn)過的與轉(zhuǎn)過這一所用時間的比值，ω=。（2）意義：描述物體繞圓心的快慢。（3）單位①角的單位：國際單位制中，與的比值表示角的大小，即Δθ=，其單位稱為弧度，符號：。②角速度的單位：弧度每秒，符號是rad/s或rad·s-1。3．周期和轉(zhuǎn)速（1）周期T：做勻速圓周運動的物體轉(zhuǎn)過一周所用的，單位：。（2）轉(zhuǎn)速n：單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的，單位：或。（3）周期和轉(zhuǎn)速的關(guān)系：（n的單位為r/s）。4．線速度與角速度的關(guān)系（1）在圓周運動中，線速度的大小等于與的乘積。（2）公式：v＝。5．向心力（1）定義：做勻速圓周運動的物體產(chǎn)生向心加速度的原因是它受到了，這個合力叫做向心力。（2）方向：始終沿著指向。（3）表達(dá)式：①②。（4）向心力是根據(jù)力的來命名的，凡是產(chǎn)生向心加速度的力，不管屬于哪種性質(zhì)，都是向心力。6．變速圓周運動和一般的曲線運動（1）變速圓周運動的合力：變速圓周運動的合力產(chǎn)生兩個方向的效果，如圖所示。①跟圓周相切的分力Ft：產(chǎn)生加速度，此加速度描述線速度變化的快慢。②指向圓心的分力Fn：產(chǎn)生加速度，此加速度描述線速度改變的快慢。（2）一般的曲線運動的處理方法①一般的曲線運動：運動軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運動。②處理方法：可以把曲線分割成許多很短的小段，每一小段可看做一小段圓弧。研究質(zhì)點在這一小段的運動時，可以采用圓周運動的分析方法進(jìn)行處理。7．向心加速度的方向（1）向心加速度的定義：任何做勻速圓周運動的物體的加速度都指向，這個加速度叫做向心加速度。（2）向心加速度的作用：向心加速度的方向總是與速度方向垂直，故向心加速度只改變速度的方向，對速度的大小無影響。8．向心加速度的大小（1）向心加速度公式①基本公式an==。②拓展公式an=·r=ωv。（2）向心加速度的公式既適用于勻速圓周運動，也適用于非勻速圓周運動。9．火車轉(zhuǎn)彎（1）火車在彎道上的運動特點火車在彎道上運動時做圓周運動，具有向心加速度，由于其質(zhì)量太大，因此需要很大的向心力。（2）轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高的缺點如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高，則由對輪緣的彈力提供向心力，這樣鐵軌和車輪極易受損。（3）鐵路彎道的特點①轉(zhuǎn)彎處略高于。②鐵軌對火車的支持力不是豎直向上的，而是斜向彎道的。③鐵軌對火車的支持力與火車所受重力的合力指向軌道的，它提供了火車以規(guī)定速度行駛時的10．拱形橋汽車過凸形橋汽車過凹形橋受力分析向心力對橋的壓力結(jié)論汽車對橋的壓力小于汽車的重力，而且汽車速度越大，對橋的壓力越小汽車對橋的壓力大于汽車的重力，而且汽車速度越大，對橋的壓力越大11．航天器中的失重現(xiàn)象（1）向心力分析：宇航員受到的地球引力與座艙對他的支持力的合力提供向心力，mg-FN=m，所以FN=mg-m。（2）完全失重狀態(tài)：當(dāng)v=時，座艙對宇航員的支持力FN=0，宇航員處于狀態(tài)。12．離心運動（1）定義：做圓周運動的物體沿切線飛出或做圓心的運動。（2）原因：向心力突然或合力不足以提供。（3）離心運動的應(yīng)用和防止①應(yīng)用：離心干燥器；洗衣機(jī)的；離心制管技術(shù)。②防止：汽車在公路轉(zhuǎn)彎處必須；轉(zhuǎn)動的砂輪、飛輪的轉(zhuǎn)速不能太高。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．弧長弧長相切垂直處處相等變化變速【詳解】（1）[1][2]線速度是指物體做圓周運動通過的弧長與通過這段弧長所用時間的比值。（3）[3][4]線速度是矢量，其方向為圓弧的切線方向，與半徑垂直。（4）[5]勻速圓周運動即物體沿著圓周運動，并且線速度大小處處相等的運動。[6][7]線速度的方向是時刻變化的，所以是一種變速運動。2．角度角度轉(zhuǎn)動弧長半徑rad【詳解】略3．時間秒（s）圈數(shù)轉(zhuǎn)每秒（r/s）轉(zhuǎn)每分（r/min）【詳解】（1）[1][2]周期是物體做圓周運動轉(zhuǎn)過一周所用的時間，常用單位為秒（s）；（2）[3][4][5]轉(zhuǎn)速是形容物體單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，常用單位有轉(zhuǎn)每秒（r/s）、轉(zhuǎn)每分（r/min）。4．角速度的大小半徑ωr【詳解】略5．指向圓心的合力半徑圓心作用效果【詳解】（1）[1]向心力定義：做勻速圓周運動的物體產(chǎn)生向心加速度的原因是它受到了指向圓心的合力，這個合力叫做向心力。（2）[2][3]向心力方向：始終沿著半徑指向圓心。（3）②[4]向心力表達(dá)式為（4）[5]向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的，凡是產(chǎn)生向心加速度的力，不管屬于哪種性質(zhì)，都是向心力。6．切向大小向心方向【詳解】變速圓周運動是一種曲線運動，受到合外力的作用。可以將合外力分解為與圓周相切的分力（與線速度在同一直線上）以及指向圓心的分力（與線速度垂直）。[1]跟圓周相切的分力產(chǎn)生切向加速度。[2]切向加速度與線速度在同一直線上，可以改變線速度的大小，不改變線速度的方向，所以描述的是線速度大小變化的快慢。[3]指向圓心的分力產(chǎn)生向心加速度。[4]向心加速度與線速度垂直，不改變線速度的大小，只改變線速度的方向，所以描述的是線速度方向變化的快慢。7．圓心【詳解】[1]任何做勻速圓周運動的物體的加速度都指向圓心，這個加速度叫做向心加速度。8．ω2r【詳解】根據(jù)結(jié)合an=可知an=ω2r9．外軌外軌內(nèi)軌內(nèi)側(cè)圓心向心力【詳解】（2）[1]如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高，水平方向指向圓心的力只能是外軌對輪緣的彈力提供向心力。（3）[2][3]鐵路彎道，要求外軌略高于內(nèi)軌；[4][5][6]軌道對火車的支持力斜向彎道的內(nèi)側(cè)，和重力的合力水平指向圓心，提供火車以規(guī)定速度行駛時的向心力。10．【詳解】[1]汽車過凸形橋時合力的方向向下，即故[2]汽車過凹形橋時合力的方向向上，即故11．完全失重【詳解】（2）[1]完全失重狀態(tài)：當(dāng)v=時，座艙對宇航員的支持力FN=0，宇航員處于完全失重狀態(tài)。12．逐漸遠(yuǎn)離消失所需的向心力