第五章 第3讲 圆周运动-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（新教材，鲁科版）

第3讲　圆周运动

一、匀速圆周运动及其描述

1.匀速圆周运动

(1)定义:任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动。

(2)特点:速度大小不变、方向沿圆周的切线方向。

(3)性质:加速度大小不变,方向始终指向圆心的变加速曲线运动。

2.描述匀速圆周运动的物理量

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,只改变速度的方向,不改变速度的大小。

2.大小:F=m=mrω2=m=mωv=m·4π2f2r。

3.方向:始终指向圆心。

4.来源:如果物体做匀速圆周运动,合力提供向心力;如果物体做非匀速圆周运动,合力的一部分提供向心力。

三、离心运动

1.定义:做圆周运动的物体,在受到的合外力突然消失或不足以提供做圆周运动所需要的向心力的情况下,就做远离圆心的运动。

2.本质:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切线方向飞出去的趋势。

3.受力特点

(1)当F=mrω2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<mrω2时,物体逐渐远离圆心,做离心运动。

(4)无论物体是否做匀速圆周运动,向心力一定指向圆心,它是由某一个力、某一分力、几个力的合力或合力的一部分提供的。

F为实际提供的向心力,如图所示。

[生活情境] 现在有一种叫作“魔盘”的娱乐设施,如图所示。当“魔盘”转动很慢时,人会随着“魔盘”一起转动,当盘的速度逐渐增大时,盘上的人便逐渐向边缘滑去,离转动中心越远的人,这种滑动的趋势越明显,当“魔盘”转动到一定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上而不会滑下。

1.正误辨析

(1)人随“魔盘”一起做匀速圆周运动时,其合外力是不变的。(　×　)

(2)随“魔盘”一起做匀速圆周运动时,人离“魔盘”中心越远,人运动得越快。(　√　)

(3)“魔盘”的转速逐渐增大时,盘上的人便逐渐向边缘滑去,这是人受沿半径向外的离心力作用的缘故。(　×　)

(4)当“魔盘”转动到一定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上而不会滑下,此时的向心力是由静摩擦力提供。(　×　)

2.某人(可视为质点)在“魔盘”上与转轴的距离为r,已知人与“魔盘”之间的动摩擦因数为μ(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加