期中复习 （三）-圆周运动、向心力、向心加速度（知识小站+例题精析+课堂练兵） 讲义—2020-2021学年人教版（2019）高中物理必修第二册

高中物理人教版（2019）必修第二册同步讲练测 高一物理下学期期中复习讲义（三）-圆周运动、向心力、向心加速度 考点1：解决圆周运动问题的步骤 1. 确定研究对象； 2. 确定圆心、半径、向心加速度方向； 3. 进行受力分析，将各力分解到沿半径方向和垂直于半径方向； 4. 根据向心力公式，列牛顿第二定律方程求解。 基本规律：径向合外力提供向心力 考点2：皮带传送问题 1.皮带不打滑，传送带上各点线速度相等(如图） 2.同轴转动上各点角速度相等（如图) 若已知,求和(提示：利用和上面的两个结论进行转换） 考点3：转盘问题：物体在转盘上随转盘一起做匀速圆周运动，物体与转盘间分无绳和有绳两种情况。无绳时由静摩擦力提供向心力；有绳要考虑临界条件。 当转盘转动角速度 时，物体有绳相连和无绳连接是一样的，此时物体做圆周运动的向心力是由物体与圆台间的静摩擦力提供的，求出 。可见， 是物体相对圆台运动的临界值，这个最大角速度 与物体的质量无关，仅取决于 和r。这一结论同样适用于汽车在平路上转弯。 考点4：圆锥摆：圆锥摆是运动轨迹在水平面内的一种典型的匀速圆周运动。其特点是由物体所受的重力与弹力的合力充当向心力，向心力的方向水平。也可以说是其中弹力的水平分力提供向心力（弹力的竖直分力和重力互为平衡力）。 考点5：竖直面内的圆周运动 由于机械能守恒，物体做圆周运动的速率时刻在改变，所以物体在最高点处的速率最小，在最低点处的速率最大。物体在最低点处向心力向上，而重力向下，所以弹力必然向上且大于重力；而在最高点处，向心力向下，重力也向下，所以弹力的方向就不能确定了，要分三种情况进行讨论。 1.弹力只可能向下，如绳拉球。这种情况下有 ，即 ，否则不能通过最高点； 2.弹力只可能向上，如车过桥。在这种情况下有 ， ，否则车将离开桥面，做平抛运动； 3.弹力既可能向上又可能向下，如管内转（或杆连球、环穿珠）。这种情况下，速度大小v可以取任意值。但可以进一步讨论：a. 当 时物体受到的弹力必然是向下的；当 时物体受到的弹力必然是向上的；当 时物体受到的弹力恰好为零。b. 当弹力大小 时，向心力有两解 ；当弹力大小 时，向心力只有一解 ；当弹力 时，向心力等于零，这也是物体恰能过最高点的临界条件。 例1.如图所示，直径为d的纸制圆筒以角速度ω绕垂直纸面的轴O匀速运动（图示为截面），从枪口发射的子弹