第四章 课时3 圆周运动的规律与应用-【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（浙江专用）

课时3　圆周运动的规律与应用

一、描述圆周运动的物理量

1.线速度:描述物体圆周运动的快慢,v==。

2.角速度:描述物体转动的快慢,ω==。

3.周期和频率:描述物体转动的快慢,T=,T=。

4.向心加速度:描述线速度方向变化的快慢,an=ω2r==ωv=r。

5.向心力:作用效果产生向心加速度,Fn=man。

二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较

三、离心运动

1.定义:做圆周运动的物体,在合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。

2.原因: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倾向。

3.供需关系与运动

如图所示,F为实际提供的向心力,则

(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;

(4)当F>mω2r时,物体逐渐靠近圆心。

圆周运动的运动学分析

[例1] 修正带的结构如图所示,包括上下盖座,大、小齿轮,压嘴座等部件,大、小齿轮分别嵌合于固定的轴孔中,大、小齿轮相互啮合,a、b点分别位于大、小齿轮的边缘,c点位于大齿轮的半径中点。当使用修正带的某个时刻(　A　)

A.b、c两点的角速度相同

B.a、b两点的角速度相同

C.b、c两点的线速度相同

D.b点的向心加速度最大

解析:a、b两点齿轮传动,线速度大小相同,va=vb,因ra<rb,由v=ωr得ωa>ωb,由an=得ana>anb;b、c两点同轴转动,两点角速度大小相等,ωb=ωc,因rb>rc,由v=ωr得vb>vc,由an=ω2r得,anb>anc;综合得,只有选项A正确。

[变式1] (2021·广东选考卷)由于高度限制,车库出入口采用如图所示的曲杆道闸。道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成,P、Q为横杆的