高考物理总复习讲义 第4章 第3讲 圆周运动.doc

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1、第3讲　圆周运动知识一　描述圆周运动的物理量1．线速度：描述物体圆周运动快慢的物理量．v＝＝.2．角速度：描述物体绕圆心转动快慢的物理量．ω＝＝.3．周期和频率：描述物体绕圆心转动快慢的物理量．T＝，T＝.4．向心加速度：描述速度方向变化快慢的物理量．an＝rω2＝＝ωv＝r.5．向心力：作用效果产生向心加速度，Fn＝man.6．相互关系：(1)v＝ωr＝r＝2πrf.(2)a＝＝ωv＝r＝4π2f2r.(3)Fn＝man＝m＝mω2r＝＝mr4π2f2.(1)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比

2、．(×)(2)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比．(√)(3)匀速圆周运动物体的向心力是产生向心加速度的原因．(√)知识二　匀速圆周运动和非匀速圆周运动1．匀速圆周运动(1)定义：线速度大小不变的圆周运动．(2)性质：向心加速度大小不变，方向总是指向圆心的变加速曲线运动．(3)质点做匀速圆周运动的条件合力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心．2．非匀速圆周运动(1)定义：线速度大小、方向均发生变化的圆周运动．(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，它只改变速度的

3、大小．②合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度，Fn＝man，它只改变速度的方向．　一位运动员在水平圆周上转动一只离转轴1.8m、质量为7.00kg的链球，如图所示．如果链球在1.0s内转一周，则它的向心加速度为多大？链条中的张力又是多大？[提示]　a＝rω2＝r()2＝1.8×m/s2＝71m/s2T＝ma＝7.00×71N＝497N知识三　离心运动1．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．2.图4－3－1受力特点(如图4－3－1所示)(1)当F＝mrω2时，物体做

4、匀速圆周运动．(2)当F＝0时，物体沿切线方向飞出．(3)当Fmrω2时，物体逐渐向圆心靠近，做近心运动．(1)离心现象是物体惯性的表现．(√)(2)做圆周运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周切线方向做匀速直线运动．(√)(3)摩托车转弯时，如果超过一定速度，摩托车将发生滑动，这是因为摩托车受到沿半径方向向外的离心力作用．(×)1．(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是(　　)A．速度的大小和方向都改变B．匀速圆周运动是匀变

5、速曲线运动C．物体所受合力全部用来提供向心力D．向心加速度大小不变，方向时刻改变【解析】　匀速圆周运动的速度的大小不变，方向时刻变化，A错；它的加速度大小不变，但方向时刻改变，不是匀变速曲线运动，B错，D对；由匀速圆周运动的条件可知，C对．【答案】　CD2．某型石英表中的分针与时针可视为做匀速转动，分针的长度是时针长度的1.5倍，则下列说法中正确的是(　　)A．分针的角速度与时针的角速度相等B．分针的角速度是时针的角速度的60倍C．分针端点的线速度是时针端点的线速度的18倍D．分针端点的向心加速度是时针

6、端点的向心加速度的1.5倍【解析】　分针的角速度ω1＝＝rad/min，时针的角速度ω2＝＝rad/min.ω1∶ω2＝12∶1，v1∶v2＝ω1r1∶ω2r2＝18∶1，a1∶a2＝ω1v1∶ω2v2＝216∶1，故只有C正确．【答案】　C3.图4－3－2(多选)(2013·新课标全国卷Ⅱ)公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图4－3－2，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处(　　)A．路面外侧高内侧低B．车速只要低于vc，车辆便会向内

7、侧滑动C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小【解析】　抓住临界点分析汽车转弯的受力特点及不侧滑的原因，结合圆周运动规律可判断．汽车转弯时，恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，说明公路外侧高一些，支持力的水平分力刚好提供向心力，此时汽车不受静摩擦力的作用，与路面是否结冰无关，故选项A正确，选项D错误．当vvc时，支持力的水平分力小于所需向心力，汽车

8、有向外侧滑动的趋势，在摩擦力大于最大静摩擦力前不会侧滑，故选项B错误，选项C正确．【答案】　AC4．(2013·北京高考)某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动(　　)A．半径越大，加速度越大　　B．半径越小，周期越大C．半径越大，角速度越小D．半径越小，线速度越小【解析】　本题是以微观情景为背景，电子所受的库仑力提供向心力，可根据库仑定律和圆周运动知识来判断．对电子来说，库仑力提供其做圆