第四章 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，人教版）

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)速度特点:速度的大小不变,方向始终与半径垂直。

(2)性质:加速度大小不变,方向总是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.大小:Fn=m=mω2r=m=mωv=m·4π2f2r。

2.方向:始终沿半径方向指向圆心,时刻在改变,即向心力是一个变力。

3.来源:向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,还可以由一个力的分力提供。

三、离心运动和近心运动

1.当Fn=mω2r时,物体做匀速圆周运动,如图所示。

2.当Fn=0时,物体沿切线方向飞出。

3.当Fn<mω2r时,物体逐渐远离圆心,做离心运动。

4.当Fn>mω2r时,物体将逐渐靠近圆心,做近心运动。

[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),重力加速度大小为g。若使人与魔盘一起绕轴匀速转动,则魔盘转动的最大角速度为(　B　)

A. B.

C. D.2

解析:人做匀速圆周运动的向心力由静摩擦力提供,当达到最大静摩擦力时,魔盘转动的角速度最大,有μmg=mω2r,解得ω=,即魔盘转动的最大角速度为,故选B。

考点一　圆周运动中运动学分析

1.圆周运动各物理量间的关系