内容正文:
《第六章 圆周运动》
高二物理(人教版2019)
必修 第二册
章末综合复习
知识清单
方法模型归纳
一、匀速圆周运动及其描述
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)特点:加速度大小不变,方向始终指向 ,是变加速运动。
(3)条件:合外力大小 、方向始终与 方向垂直且指向圆心。
相等
圆心
不变
速度
方法模型归纳
一、匀速圆周运动及其描述
2.圆周运动各物理量间的关系
方法模型归纳
一、匀速圆周运动及其描述
3.常见的三种传动方式及特点
类型 图示 特点
同轴
传动 绕同一转轴运转的物体,角速度相同,ωA=ωB,由v=ωr知v与r成正比
方法模型归纳
一、匀速圆周运动及其描述
类型 图示 特点
皮带
传动 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
摩擦
传动 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
方法模型归纳
D
方法模型归纳
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。
二、圆周运动的动力学分析
方法模型归纳
3.“一、二、三、四”求解圆周运动问题
方法模型归纳
4.运动模型
运动模型 向心力的来源示意图 运动模型 向心力的来源示意图
飞机水平
转弯 飞车走壁
方法模型归纳
运动模型 向心力的来源示意图 运动模型 向心力的来源示意图
圆锥摆 火车转弯
汽车在水平路面转弯 水平转台
(光滑)
方法模型归纳
方法模型归纳
AC
方法模型归纳
方法模型归纳
AD
方法模型归纳
三、水平面内圆周运动的临界极值问题
方法模型归纳
水平面内圆周运动的临界极值问题通常有两类,一类是与摩擦力有关的临界问题,一类是与弹力有关的临界问题。
1.与摩擦力有关的临界极值问题
物体间恰好不发生相对滑动的临界条件是物体间的静摩擦力恰好达到最大静摩擦力。
2.与弹力有关的临界极值问题
压力、支持力的临界条件是物体间的弹力恰好为零;绳上拉力的临界条件是绳恰好拉直且其上无弹力或绳上拉力恰好为最大承受力等。
3.解决此类问题的一般思路
首先要考虑达到临界条件时物体所处的状态;其次分析该状态下物体的受力特点;最后结合圆周运动知识,列出相应的动力学方程综合分析。
方法模型归纳
BC
方法模型归纳
四、竖直面内的圆周运动的动力学分析
方法模型归纳
1.运动特点
(1)竖直面内的圆周运动一般是变速圆周运动。
(2)只有重力做功的竖直面内的变速圆周运动机械能守恒。
(3)竖直面内的圆周运动问题,涉及知识面比较广,既有临界问题,又 有能量守恒的问题,要注意物体运动到圆周的最高点的速度。
(4)一般情况下,竖直面内的圆周运动问题只涉及最高点和最低点的两种情形。
四、竖直面内的圆周运动的动力学分析
方法模型归纳
2.常见模型
轻绳模型 轻杆模型
情景图示
方法模型归纳
轻绳模型 轻杆模型
弹力特征 弹力可能向下,也可能等于零 弹力可能向下,可能向上,也可能等于零
受力示意图
方法模型归纳
轻绳模型 轻杆模型
力学方程 mg+FT=m mg±FN=m
临界特征 FT=0,即mg=m ,得v= v=0,即F向=0,此时FN=mg
模型关键 (1)“绳”只能对小球施加向下的力(2)小球通过最高点的速度至少为 (1)“杆”对小球的作用力可以是拉力,也可以是支持力
(2)小球通过最高点的速度最小可以为0
方法模型归纳
AB
方法模型归纳
方法模型归纳
BC
方法模型归纳
AC
巩固提升
方法模型归纳
AD
巩固提升
方法模型归纳
BD
巩固提升
方法模型归纳
AD
巩固提升
方法模型归纳
AD
巩固提升
方法模型归纳
BD
巩固提升
方法模型归纳
【例1】如图所示,轮O1、O3固定在同一转轴上,轮O1、O2用皮带连接且不打滑。在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C,已知三个轮的半径之比r1∶r2∶r3=2∶1∶1,下列选项说法错误的是( )
A.A、B、C三点的线速度大小之比vA∶vB∶vC=2∶2∶1
B.A、B、C三点的角速度之比ωA∶ωB∶ωC=1∶2∶1
C.A、B、C三点的向心加速度大小之比aA∶aB∶aC=2∶4∶1
D.A、B、C三点的转速之比nA∶nB∶nC=2