备考2019年高考物理一轮复习文档：第四章第3讲 圆周运动及其应用讲义含解析

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1、圆周运动及其应用板块一主干梳理•夯实基础【知识点1】匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度11•匀速周运动⑴定义：线速度大小丕变的周运动。(2)性质：加速度大小不变,方向总是指向圆心的变加速曲线运动。(3)条件：有初速度，受到一个大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心的合外力。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，具体如下:定义、意义公式、单位线速度①描述做圆周运动的物体沿圆弧运动⑤快慢的物理量(°)②是矢量，方向和半径垂直，沿切线

2、方向相切3=律=⑥雪②单位:Em/s角速度描述物体绕圆心⑧转动快慢的物理量(G)1②单位:[10rad/s周期和转速①周期是物体沿圆周运动—周的时间（T）②转速是物体单位时间转过的囤圈数（咒）①丁=2时=画2兀，VCD单位:S②"的单位：[H]r/s、固r/min向心加速度①描述速度固方向变化固快慢的物理量（心）②方向固指向圆心9时刻在变2=丽厂a/②单位:[21]m/s2向心力①作用效果是产生向心加速度，只改变线速度的圏方向，不改变线速度的画大小（FJ②方向指向网圆心9时刻在变①Fn=^m（v2r2=固

3、〃2—r②单位:壑相互关系V①p—ra＞一丁一2兀厂f2A2②％=r=厂/=4匸=丁2=4疋/°24彳③Fnm厂mro)m丁2mayv4加兀/r丿【知识点2]匀速圆周运动与非匀速圆周运动匀速圆周运动非匀速圆周运动运动特点线速度的大小Q］不变，角速度、周期和频率都②不变，向心加速度的大小③不变线速度的大小、方向都回变,角速度⑤变，向心加速度的大小、方向都变，周期可能变也⑥可能不变受力特点F入11所受到的囚合0为向心力，大小不变9方向变,其方向时刻⑧指向圆心所受到的合力回不指向関心,合力产生两个效果：①沿半径

4、方向的分力回坨，即向心力，它改变速度的回方向；②沿切线方向的分力圜，它改变速度的圈大小运动性质变加速曲线运动(加速度大小不变9方向变化)变加速曲线运动(加速度大小、方向都变化)③当Fnnuo2r时，物体将逐渐靠近圆心，做近心运动。板块二考点细研•悟法培优考点1圆周运动的运动学分析［基础强化］1.圆周运动各物理量间的关系各物理量间的关系2・对公式0=("的理解当I•一定时，Q与仍成正比；当仞一定时，0与厂成正比；当Q—定时，少与7•成反比。

5、3・对a=—=(o2r的理解当定时，a与/•成反比；当少一定时，a与/•成正比。4.常见的三种传动方式及特点(1)皮带传动：如图甲、乙所示，皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等,即04=如。(2)摩擦传动：如图丙所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相(3)同轴传动：如图丁所示，两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮转动的角速度大小相等,即(O^=(DfjQ例1如图所示的皮带传动装置中，右边两轮连在一起同轴转动。图中三轮半径的关系为:n=2r2,口=1・5门，A.B.C三点为

6、三个轮边缘上的点，皮带不打滑，则4、B.C三点的线速度之比为什么关系？©4与少〃有什么关系?C0aT1(1)A.B两点位于两轮边缘靠皮带传动，那么血与如有提示：VA=VB9(2)B、C为同轴转动的两点，如与％，如与如的关系是什么？提(Ob=(Oc9尝试解答1：1：3」：2:2__2：1：1。因为A、B两轮由不打滑的皮带相连，所以相等时间内A、〃两点转过的弧长相等，即血=如,则=-=

7、,又B、C是同轴转动，相等时间内转过的角度相等，即如1=化,由=~=^=^所以vA：vB：%=1：1：3（t）A:®b:®c

8、=1：2：2再由丁=号可得/J1•rp•»-p-g•丄.丄^*1*1•丄〃•1c—丄•2•2—/•丄•丄。总结升华传动装置类问题的关键（1）确定属于哪类传动方式，抓住传动装置的特点。①同轴传动：固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同；②皮带传动、齿轮传动和摩擦传动：皮带（或齿轮）传动和不打滑的摩擦传动的两轮边缘上各点线速度大小相等。如例题，右边两轮为同轴传动；左轮与右边小轮为皮带传动。（2）结合公式v=（or,。一定时①与厂成反比，（〃一定时。与/•成正比，判定各点e、㈢的比例关系，若判定向心加速度d的

9、比例，巧用a=（uv这一规律。［跟踪训练］［2017・桂林模拟］如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为心：Rc=3：2,A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（）A.线速度大小之比为3：2：2B.角速度之比为3：3:2C.转速之比为2：3:2