内容正文:
高一物理暑假巩固专题6 圆周运动
【知识回顾】
考点一 圆周运动中的运动学分析
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.相互关系:(1)v=ωr=r=2πrf. (2)an==rω2=ωv=r=4π2f2r.
考点二 圆周运动中的动力学分析
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.
3.向心力的公式
Fn=man=m=mω2r=mr=mr4π2f2
考点三 竖直平面内圆周运动绳、杆模型
1.在竖直平面内做圆周运动的物体,按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类:一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等),称为“绳(环)约束模型”,二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等),称为“杆(管)约束模型”.
2.绳、杆模型涉及的临界问题
绳模型
杆模型
常见类型
均是没有支撑的小球
均是有支撑的小球
过最高点的临界条件
由mg=m得
v临=
由小球恰能做圆周运动得v临=0
讨论分析
(1)过最高点时,v≥,FN+mg=m,绳、圆轨道对球产生弹力FN
(2)不能过最高点时,v<,在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道
(1)当v=0时,FN=mg,FN为支持力,沿半径背离圆心
(2)当0<v<时,-FN+mg=m,FN背离圆心,随v的增大而减小
(3)当v=时,FN=0
(4)当v>时,FN+mg=m,FN指向圆心并随v的增大而增大
【巩固练习】
1.在如图所示的齿轮传动中,两个齿轮的半径之比为 ,当齿轮转动的时候,比较小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点,下列说法中正确的是( )
A. 角速度之比为 B. 角速度之比为
C. 线速度大小之比为