内容正文:
第四章 抛体运动与圆周运动
第3讲 圆周运动
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高考总复习 一轮复习导学案 · 物理
第四章 抛体运动与圆周运动
夯实双基
圆
切线
变速
任意相等
匀速率
ωR
ωv
合外力
效果
消失
向心力
圆心
×
×
√
√
素养发展
C
A
D
随堂验收
A
D
B
B
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高考总复习 一轮复习导学案 · 物理
第四章 抛体运动与圆周运动
基 础 梳 理
1. 圆周运动
运动轨迹是_________的运动.物体在做转动时,除转动轴外,其上的任一点都在做圆周运动.做圆周运动的物体,线速度的方向在圆周____________方向,且时刻变化.可见圆周运动是____________运动.
2. 匀速圆周运动
质点沿圆周运动,如果在__________________的时间里通过的圆弧长度Δl相等(即线速度大小不变),就是做匀速圆周运动.实际上,匀速圆周运动是“_______________”圆周运动,是变速运动.
3. 描述匀速圆周运动的物理量
(1) 周期T:物体运动一周所需的时间.
(2) 频率f:单位时间内物体绕圆心转过的圈数.f与T的关系是 f=eq \f(1,T).
(3) 转速n:单位时间内转过的圈数.n与周期T的关系是n=eq \f(1,T).
(4) 角速度ω:物体与圆心连线扫过的角度与所用时间的比值.定义式是ω=eq \f(φ,t).常用计算式ω=____________=2πn.
(5) 线速度v:物体通过的弧长与所用时间的比值.定义式v=eq \f(s,t).计算式v=eq \f(2πR,T)=____________=2πnR.
(6) 向心加速度:描述线速度改变快慢的物理量.an=eq \f(v2,R)=ω2R=_____________=_____________,方向始终指向圆心,只改变v的方向,不改变v的大小.
eq \f(2π,T)
eq \f(4π2,T2)R
4. 向心力
做匀速圆周运动的物体始终受到的指向圆心的_______________.F向=meq \f(v2,R)=mω2R=meq \f(4π2,T2)R=____________.向心力是根据力的____________命名的力,方向始终指向圆心,可见方向时刻变化,因此向心力是变力而非恒力.
5. 离心运动
做匀速圆周运动的物体,在所受合外力突然____________,或者不足以提供所需的_______________的情况下,所做的逐渐远离____________的运动.
man
易 错 辨 析
1. 匀速圆周运动是匀加速曲线运动.( )
2. 做匀速圆周运动的物体所受合外力为变力.( )
3. 做圆周运动的物体所受到的合外力不一定等于向心力.( )
4. 做圆周运动的物体所受合外力突然消失,物体将沿圆周的半径方向飞出.( )
圆周运动的运动学问题
1. 圆周运动各物理量间的关系
2. 对公式v=ωr 的理解:当r一定时,v与ω成正比;当ω一定时,v与r成正比;当v一定时,ω与r成反比.
3. 对a=eq \f(v2,r)=ω2r的理解:当v一定时,a与r成反比;当ω一定时,a与r 成正比.
4. 常见的三种传动方式及特点
(1) 皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即vA=vB.
(2) 摩擦传动:如图所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小相等,即vA=vB.
(3) 同轴传动:如图甲、乙所示,绕同一转轴转动的物体,角速度相同,即ωA=ωB,由v=ωr知v与r成正比.
(2021·南京六校联合体调研)如图所示为一种修正带,其核心结构包括大小两个齿轮、压嘴座等部件,大小两个齿轮是分别嵌合于大小轴孔中的并且齿轮相互吻合良好,a、b点分别位于大小齿轮的边缘且Ra∶Rb=3∶2,c点位于大齿轮的半径中点,当纸带以速度v匀速走动时b、c点的向心加速度之比是( )
A. 1∶3
B. 2∶3
C. 3∶1
D. 3∶2
解析:a、b属于齿轮传动,线速度相等,即va=vb,因为Ra∶Rb=3∶2,由v=ωR可知eq \f(ωa,ωb)=eq \f(Rb,Ra)=eq \f(2,3),又因为a、c属于同轴传动,它们具有共同的角速度,故ωa=ωc,当纸带以速度v匀速走动时b、c点的向心加速度之比eq \f(ab,ac)=eq \f(ω\o\al(2,b)Rb,ω\o\al(2,c)Rc)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)))2×eq \f(2,1.5)=3∶1,故C正确.
圆周运动中