圆周运动专题ppt课件.ppt

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1、匀速圆周运动1一.描述圆周运动的物理量——v、ω、T、f、n、a向v=rωT=2π/ωT=1/fω=2πna向=v2/r=rω2=r·4π2/T2二匀速圆周运动：物体在圆周上运动；任意相等的时间内通过的圆弧长度相等。三.匀速圆周运动的向心力：F=ma向=mv2/r四.做匀速圆周运动的物体，受到的合外力的方向一定沿半径指向圆心(向心力)，大小一定等于mv2/r.五.做变速圆周运动的物体，受到的合外力沿半径指向圆心方向的分力提供向心力，大小等于mv2/r；沿切线方向的分力产生切向加速度,改变物体的速度的大小。2六、匀速圆周运动和非匀速圆周运动1．匀速圆

2、周运动(1)定义：线速度大小不变的圆周运动．(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．不变时刻变化不变垂直32．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，它只改变线速度的______②合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度，Fn＝man，它只改变线速度的_______不断变化大小．方向．4七、离心运动和向心运动1．离心

3、运动(1)定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力情况下，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，总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向．5(3)受力特点：当F＝_____时，物体做匀速圆周运动；当F＝0时，物体沿切线方向飞出；当F<______时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力．如图4－3－1所示．图4－3－1mrω2mrω262．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时，物体逐渐向___________如图4－3－1所示．圆心靠近．7思考感悟2．做

4、匀速圆周运动的物体，当合外力增大时，物体的运动将如何变化？提示：2.当合外力提供的向心力增大时，大于物体做圆周运动所需的向心力，物体将离圆心越来越近，做近心运动．8八、圆周运动中的动力学问题分析1．向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力．2．向心力的确定(1)确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置．(2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力．93．解决圆周运动问题的基本步骤(1)审清题意，确定研究对

5、象；(2)分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；(3)分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；(4)据牛顿运动定律及向心力公式列方程；(5)求解、讨论．10【名师点睛】(1)无论匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，沿半径指向圆心的合力均为向心力．(2)当采用正交分解法分析向心力的来源时，做圆周运动的物体在坐标原点，一定有一个坐标轴沿半径指向圆心．11典型的变速圆周运动——竖直平面内的圆周运动1、模型一：细绳、圆形轨道模型（只能提供拉力）ovovmgFN最高点：临界条件：临界速度：最高点：临界条件：临界

6、速度：mgT能通过最高点的条件是在最高点速度122、模型二：轻杆、圆管模型vvmgmg（1）轻杆提供向下拉力（圆管的外壁受到挤压提供向下的支持力）轻杆提供向上的支持力（圆管的内壁受到挤压提供向上的支持力）重力恰好提供作为向心力，轻杆（圆管）对球没有力的作用（2）（3）（4）轻杆（圆管的内壁）提供向上的支持力恰能过最高点13[例1]　绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量m＝0.5kg，绳长l＝60cm，求：(1)在最高点时水不流出的最小速率；(2)水在最高点速率v＝3m/s时，水对桶底的压力．答案：(1)2.42m/s　(2)2.6N

7、，方向竖直向上1415变式训练1—1　如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是()A．小球在最高点所受的向心力一定等于重力B．小球在最高点时绳子的拉力可能为零C．小球在最低点时绳子的拉力一定大于重力D．若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则它在最高点的速率为BCD16解析：在竖直面内的圆周运动与水平面内的圆周运动相比，由于重力的缘故而较为复杂，因此在分析该类问题时一定要结合具体位置进行分析．小球在做圆周运动时，受重力作用，另外绳子对小球的拉力随其位置和状态的改变而变化．在最低点，拉力既要平衡物体的重力、

8、又要提供物体的向心力，因此它一定大于重力，在最高点，如小球恰能做圆周运动，不需要绳子提供拉力，则该点小球只受重力作用，此时