新课标2012届高考物理总复习配套课件4-2课时2 匀速圆周运动.ppt

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1、课时2　匀速圆周运动知识点一描述圆周运动的物理量——知识回顾——1．匀速圆周运动(1)定义：质点沿着圆周，且在相等的时间内通过的相等的运动．(2)特点：轨迹是，、、的大小和的大小不变．弧长圆角速度周期线速度向心加速度(3)性质：因为线速度方向和向心加速度的方向时刻变化，所以匀速圆周运动是曲线运动．非匀变速2．描述圆周运动的物理量(1)线速度v①定义：质点运动通过的弧长△l与所用时间△t的比值．②物理意义：描述质点沿圆周运动的，是矢量．③方向：质点在圆弧上某点的线速度方向沿圆弧该点的方向．④大小：v＝(△l是△t时间内通过的弧长)

2、．快慢切线(2)角速度ω①定义：连结质点和圆心的半径转过的圆心角△θ与所用时间△t的比值．②物理意义：描述质点绕圆心转动的．③大小：ω＝(△θ是连接质点和圆心的半径在△t时间内转过的角度)．快慢(3)周期T、频率f做圆周运动的物体运动一周所用的叫周期．做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫做频率，也叫转速．时间——基础自测——对于做匀速圆周运动的物体，下面说法正确的是(　　)A．相等的时间里通过的路程相等B．相等的时间里速度变化量相等C．相等的时间里发生的位移相同D．相等的时间里转过的角度相等解析：物体做匀速圆周运

3、动时线速度大小恒定，所以相等的时间内通过的路程相等，但位移的方向是不相同的，故A对，C错；虽然加速度大小是不变化的，但方向是不断变化的，相等的时间内速度的变化量大小是相等的，但方向不相同，所以相等时间内速度的变化量不相等，故B错；由于做匀速圆周运动的物体的角速度是恒定的，所以相等的时间内转过的角度是相等的，故D对．答案：AD知识点二向心力的特点及计算——知识回顾——匀速圆周运动的向心力，是按作用效果命名的力，其动力学效果在于产生向心加速度，即只改变线速度方向，不会改变线速度的大小．——要点深化——1．向心力的作用效果：产生向心加

4、速度以不断改变物体的线速度方向，维持物体做圆周运动．2．向心力的来源向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是各力的合力或某力的分力，总之，只有达到维持物体做圆周运动效果的力，就是向心力．向心力是按力的作用效果来命名的．对各种情况下向心力的来源应明确．如：水平圆盘上跟随圆盘一起匀速转动的物体[如图1(a)]和水平地面上匀速转弯的汽车，其摩擦力是向心力；圆锥摆[如图1(b)]和以规定速率转弯的火车，向心力是重力与弹力的合力．图13．圆周运动中向心力的分析(1)匀速圆周运动：物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力，向心

5、力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心，这是物体做匀速圆周运动的条件．(2)变速圆周运动：在变速圆周运动中，合外力不仅大小随时间改变，其方向也不沿半径指向圆心．合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量和)提供向心力，使物体产生向心加速度，改变速度的方向；合外力沿轨道切线方向的分力，使物体产生切向加速度，改变速度的大小．注意：向心加速度是由于速度方向变化而引起的速度矢量的变化率．速度方向变化是向心加速度存在的前提条件，但向心加速度的大小并不简单地表示速度方向变化的快慢，确切地说：当半径一定时，向心加速度的大小

6、反映了速度方向变化的快慢；当线速度一定时，向心加速度的大小正比于速度方向变化的快慢．——基础自测——小球质量为m，用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方L/2处有一光滑圆钉C(如图2所示)．今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线呈竖直状态且与钉相碰时(　　)图2A．小球的速度突然增大B．小球的向心加速度突然增大C．小球的向心加速度不变D．悬线的拉力突然增大答案：BD题型一圆周运动中各物理量的关系[例1]　如图3所示，两个啮合的小齿轮半径为10cm，大齿轮半径为20cm，大齿轮中C点离圆心O2的距离为10cm，A、B分别为两

7、个齿轮边缘上的点，则A、B、C三点的(　　)A．线速度之比为1∶1∶1B．角速度之比为1∶1∶1C．向心加速度之比为4∶2∶1D．转动周期之比为2∶1∶1图3[答案]C题后反思在分析传动问题时，关键要抓住两点(1)固定在一起共轴转动的物体上各点的角速度相同．(2)不打滑的摩擦传动和皮带传动的两轮边缘上各点的线速度大小相等．变式1—1　如图4，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①放在A盘的边缘，钢球②放在B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为2∶1.a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮．a轮、b轮半径之比为1∶2.当a、b两轮在同一

8、皮带带动下匀速转动时，钢球①②受到的向心力之比为(　　)图4A．2∶1　　　　　B．4∶1C．1∶4D．8∶1答案：D题型二向心力的分析和计算[例2]　小球在半径为R的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动，试分析图5中的θ(小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角)与线