第四章 第3节 圆周运动 -(课件 练习）2023高考物理一轮复习【高考前沿】

第四章 曲线运动 万有引力与航天 第3节　圆周运动 相等 不变 快慢 转动 rad/s 一周 方向 ω2r 方向 大小 圆心 合力 分力 向心力 惯性 √ × × √ √ × × 请完成课下作业 观 谢 看 谢 一、圆周运动及其描述 1．匀速圆周运动 (1)定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长____，就是匀速圆周运动． (2)速度特点：速度的大小____，方向始终与半径垂直． 2．描述圆周运动的物理量 意义 公式/单位 线速度(v) (1)描述做圆周运动的物体运动____的物理量 (2)是矢量，方向沿圆周切线方向 v＝eq \f(Δs,Δt)＝______＝2πrn　 单位：m/s 角速度 (ω) (1)描述物体绕圆心____快慢的物理量 (2)是矢量(中学阶段不研究方向) ω＝eq \f(Δθ,Δt)＝eq \f(2π,T) ＝2πn　　 单位：__________ eq \f(2πr,T) 意义 公式/单位 周期和转速(T/n) 物体沿圆周运动____的时间叫周期，单位时间内转过的圈数叫转速 T＝eq \f(2πr,v)＝_____ 单位：s n＝eq \f(1,T)，单位：r/s 向心加速度(an) (1)描述速度____变化快慢的物理量 (2)方向指向圆心 an＝_____＝_______ 单位：m/s2 eq \f(2π,ω) eq \f(v2,r) 二、匀速圆周运动的向心力 1．作用效果：向心力产生向心加速度，只改变速度的____，不改变速度的____． 2．大小：F＝man＝____＝______＝______＝mr4π2n2＝mωv． 3．方向：始终沿半径方向指向____，时刻在改变，即向心力是一个变力． 4．来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的____提供，还可以由一个力的____提供． meq \f(v2,r) mrω2 mreq \f(4π2,T2) 三、离心现象 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______的情况下，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____，总有沿着圆周切线方向飞出去的趋势． 3．受力特点(如图所示) (1)当F ＝mω2r时，物体做匀速圆周运动； (2)当F＝0时，物体沿切线方向飞出； (3)当F<mω2r时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力． 一、判断题 1．物体做匀速圆周运动时，其角速度是不变的．( ) 2．物体做匀速圆周运动时，其合外力是不变的．( ) 3．匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比．( ) 4．匀速圆周运动的向心力是产生向心加速度的原因．( ) 5．比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，比较物体绕圆心转动的快慢看周期或角速度．( ) 6．做匀速圆周运动的物体，当合外力突然减小时，物体将沿切线方向飞出．( ) 7．摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动，这是摩托车受沿转弯半径向外的离心力作用的缘故．( ) 二、选择题 1．(多选)某传动装置如图所示．右轮的半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r．b点在小轮上，到小轮中心的距离为r．c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上．若在转动过程中链条不打滑，下列说法正确的是(　　 ) A．a点与b点的线速度大小相等 B．a点与d点的角速度大小相等 C．a点与c点的线速度大小相等 D．b点与d点的周期相等 解析：选CD　在转动过程中，链条不打滑，则链条连接的各点的线速度大小均相等，故C正确，A错误；由ω＝eq \f(v,r)可知，ωc＝ωd<ωa，B错误；b点、c点和d点在同一轮上，故这三点的周期、角速度相等，D正确． 2．如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣物贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣物(　　 ) A．受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用 B．所需的向心力由重力提供 C．所需的向心力由弹力提供 D．转速越快，弹力越大，摩擦力也越大 解析：选C　衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，因为衣服在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与摩擦力二力平衡，靠弹力提供向心力，故A、B、D错误，C正确． 　描述圆周运动的物理量 1．(2021·全国甲，15)“旋转纽扣”是一种传统游戏．如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现．拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50 r/s，此时纽扣上距离中心 1 cm处的点向心加速度大小约为(　　) A．10 m/s2　　　　　 B．100 m/s2