第二章 匀速圆周运动(笔记&必记)-【志鸿优化】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册同步测控优化训练(教科版)

第二章匀速圆周运动 第二章匀速圆周运动 1 圆周运动 1.物体的运动轨迹是圆的运动叫作圆周运动。 2.对线速度的理解 意义 线速度是物体做圆周运动的瞬时速度，线速度越大，物体运动得越快 矢量性 线速度是矢量，它既有大小，又有方向，线速度的方向在圆周各点的切线方向上 大小 ，△代表弧长 △s 3.对角速度的理解 意义 角速度描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢，角速度越大，物体转动得越快 大小 @-Ag ,△¤代表在时间△t内，物体与圆心的连线转过的角度 At 4.对匀速圆周运动的理解 (1)速度的大小不变，即速率不变，“匀速”应理解为匀速率 “匀速”的含义（不变量） (2)转动快慢不变，即角速度、周期、频率、转速都不变 (1)速度方向是时刻变化的（沿着圆周的切线方向） 匀中有变（变化量） (2)是变速曲线运动 5.意义的区别 (1)线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢，但它们描述的角度不同。 线速度v描述质点运动的快慢，而角速度ω、周期T、转速n描述质点转动的快慢。 (2)要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的，既需要一个描述 运动快慢的物理量，又需要一个描述转动快慢的物理量。 6.各物理量之间的关系 线速度 (v=wr 角速路 周运动各物理量间的关系 0-Ai 21 v=2Trn 周期T 转速n 物理· 11 ☑笔记&必记 7.v、w及r间的关系 (1)由v=w·r知，r一定时，vcw;w一定时，vcr。v与u、r间的关系如图甲、乙 所示。 (一定) (w一定) 甲 乙 (2)由w=号知，口一定时，wc}m与r间的关系如图甲、乙所示。 。定) (一定) 甲 乙 8.三类传动装置对比 同轴传动 皮带传动 齿轮传动 A、B两点在同轴的一个 两个轮子用皮带连接，A、 两个齿轮轮齿啮合，A、B两点分 圆盘上 B两点分别是两个轮子边 别是两个齿轮边缘上的点 B 缘的点 装置 特点 角速度、周期相同 线速度相同 线速度相同 转动方向 相同 相同 相反 角速度与半径成反比：” 线速度与半径成正比： UA 角速度与半径成反比：=2 B r 规律 R。 周期与半径成正 TA= TA-R 周期与半径成正比：一 比：TB 【典例】 如图所示，直径为1m的圆环以直径AB为轴匀速转动，已知环上P点的 A 线速度大小为m/s,求： 30 (1)圆环转动的角速度和周期。 (2)环上Q点的线速度大小。 B 12 物理 第二章匀速圆周运动 【思路点拨】 （1)P，Q两点做圆周运动的圆心是圆环的圆心吗?如何由几何关系求出P，Q两点 做圆周运动的半径? （2)做匀速圆周运动的半径、角速度与线速度之间是什么规律公式? 解析：(1)P点做圆周运动的半径为r_P=R·sin30^∘=-R，则v_P=a·r 得出圆环转动的角速度ω=2rad/s。 又由ω=季，得出圆环转动的周期T=4s。 (2Q点做圆周运动的半径为r_o=R·sn6o^∘=3R Q点的线速度大小为v_Q=ω·r_，得出v_q-3^xm/s 答案：D)号r/s4、〈2)…^”m/s 2ⅳ匀速圆周运动的向心力和向心加速度 1.向心力 （1)方向：方向时刻在变化，始终指向圆心，与线速度的方向垂直。 （2)大小：Fa=ma=m”=mrw'。 （3)作用效果：由于向心力的方向与物体运动方向始终垂直。故向心力不改变线速度 的大小，只改变线速度的方向。 (4)向心力可以由弹力提供，也可以由其他性质的力提供；可以由一个力提供，也可 以由几个力的合力提供。 2.匀速圆周运动的分析 （1)向心力的来源：做匀速圆周运动的物体所需要的向心力由物体受到的合力提供， 即F_M=F合。 （2)匀速圆周运动的三个特点 ①线速度大小不变，方向时刻改变。 ②角速度，周期、转速都恒定不变。 ③向心加速度和向心力的大小都恒定不变，但方向时刻改变，沿半径指向圆心。 （3)常见的几个向心力实例分析 物理·13| ☑笔记&必记 实例 向心力 示意图 用细线拴住小球在光滑水平面内做匀 线的拉力提供向心力，F向=FT 速圆周运动 F,0 物体随转盘做匀速圆周运动，且相对 转盘对物体的静摩擦力提供向心力， 转盘静止 F尚=F; 小球在细线作用下，在水平面内做匀 小球的重力和细线的拉力的合力提供 速圆周运动 向心力，F向=F合 圆桶侧壁对木块的弹力提供向心力， 木块随圆桶绕轴线做匀速圆周运动 F向=FN 3.向心加速度 (1)方向：始终指向圆心，与线速度的方向垂直。 (2)大小：a= F_v_ -=a'r m r (3)向心加速度的其他几种表达式 a,=4πfr(对应频率) a,=(对应线速度) 向心加速 a,=4πnX对应转速) 度(a.)的 a=wr(对应角速度】 表达式 a=ww(推导公式) 4红，（对应周期） 4.向心加