内容正文:
高中物理必修第二册假期作业
第六章《圆周运动》(知识点清单)
第一节 匀速圆周运动
一、线速度
1.定义:物体做圆周运动,在一段________的时间Δt内,通过的弧长为Δl,则Δl与Δt的______称为线速度,公式:v=________.
2.意义:描述做圆周运动的物体________的快慢.
3.方向:线速度为____(填“标”或“矢”)量,方向为物体做圆周运动时该点的______方向.
4.匀速圆周运动
(1)定义:如果做圆周运动的质点线速度的__________________,这种运动称为匀速圆周运动.
(2)性质:线速度的方向是时刻________的,所以是一种________运动,这里的“匀速”是指______不变.
(3)匀速圆周运动的线速度v=______.其中l表示质点通过的弧长,t为通过这段弧长所用时间.
二、角速度
1.定义:物体做圆周运动,在一段________的时间Δt内,半径转过的角度为Δθ,则Δθ与Δt的________,称为角速度,公式ω=________.
2.意义:描述物体绕圆心________的快慢.
3.单位:弧度每秒,符号是________.
4.物体做匀速圆周运动时,角速度________(填“不变”或“变化”),此时角速度的大小ω可以用质点所在半径转过的__________与所用时间t之比来表示,即ω=________.
三、线速度、角速度和周期间的关系
1.线速度的大小与周期的关系:v=________.
2.角速度的大小与周期的关系:ω=________.
3.线速度与角速度的关系:v=________.
四.三种传动装置
项目
同轴传动
皮带传动
齿轮传动
装置
A、B两点在同轴的一个圆盘上
两个轮子用皮带连接,A、B两点分别是两个轮子边缘的点
两个齿轮轮齿啮合,A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点(两齿轮的齿数分别为n1、n2)
特点
角速度、周期相同
线速度大小相同
线速度大小相同
转动方向
相同
相同
相反
规律
线速度与半径成正比:=
角速度与半径成反比:=
周期与半径成正比:=
角速度与半径成反比:
==
周期与半径成正比:==
第二节 向心力
一、向心力
1.定义:物体做匀速圆周运动时所受合外力的方向始终指向轨迹的________,这个指向________的合外力称为向心力.
2.方向:始终沿着________指向________,总是与________方向垂直.
3.作用:只改变物体线速度的________,不改变线速度的________.
4.向心力是根据力的________________命名的,它可以由某一个力提供,也可以由________________________________提供.
二、向心力的大小
实验表明,物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小:F=________或F=________.
三、实验:探究影响向心力大小的因素
探究方案一 用绳子和小球定性探究
1.实验原理
如图所示,绳子的一端系一小球,另一端用手固定,让小球在近似光滑的桌面上做匀速圆周运动,此时小球所受的向心力近似等于________________________.
2.实验步骤
(1)在小球的质量和做圆周运动半径不变的条件下,增大或减小小球旋转的角速度进行实验,比较向心力的大小与____________的关系.
(2)在小球的质量和旋转的角速度不变的条件下,增大或减小小球旋转的半径(改变绳长)进行实验,比较向心力的大小与________的关系.
(3)在小球旋转的半径和旋转的角速度不变的条件下,换一个质量较大的小球进行实验,比较向心力的大小与________的关系.
第三节 向心加速度
一、向心加速度
1.定义:在匀速圆周运动中,F是指向圆心的向心力,所以加速度a也一定指向________,称为向心加速度.
2.向心加速度的作用:向心加速度的方向总是与速度方向________,故向心加速度只改变速度的____________,不改变速度的________.
3.向心加速度公式
a=________或a=________.
4.向心加速度的公式既适用于匀速圆周运动,也适用于非匀速圆周运动.
4.向心加速度的几种表达式
5.向心加速度an与半径r的关系图像
(1)当角速度一定时,向心加速度与运动半径成正比,如图甲所示。
(2)当线速度一定时,向心加速度与运动半径成反比,如图乙所示。
第四节 生活中的圆周运动
一、公路弯道
路面种类
分析
汽车在水平路面上转弯
汽车在内低外高的路面上转弯(车轮沿斜坡方向所受静摩擦力为0时)
受力分析
向心力来源
__________
__________
向心力关系式
f=________
________=m
汽车转弯时的速度大小
v=________
v=________
二、铁路弯道
1.火车在水平轨道上转弯向心力来源
当火车在水平轨道上转弯时,________车轮的轮缘挤压外轨,车轮受________________作用,使火车获得转弯所需的向心力.
2.铁路弯道的特点
(1)弯道处外轨____________内轨.
使火车受到的________________的合力提供部分向心力,减轻轮缘对外轨的挤压.
(2)修筑铁路时,根据弯道的________和________________,适当选择内外轨的高度差,可以使火车转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力来提供.
三、拱形与凹形路面
汽车过拱形路面
汽车过凹形路面
受力分析
向心力
F=________=m
F=________=m
对路面的压力
FN′=mg-m
FN′=mg+m
结论
汽车对路面的压力______汽车的重力,而且汽车速度越大,对路面的压力______
汽车对路面的压力________汽车的重力,而且汽车速度越大,对路面的压力________
四、离心现象
1.向心力的作用
做圆周运动的物体由于自身的惯性,总有沿圆周__________方向运动的趋势.________持续地把物体拉到圆周轨道上,使物体与圆心的距离保持不变.
2.离心现象:做圆周运动的物体,在所受向心力突然________或合力________提供维持圆周运动所需向心力的情况下,会做逐渐远离圆心的运动,这种现象称为离心现象.
3.离心运动的条件:向心力突然________或合力不足以提供向心力.
4.如图所示,物体做圆周运动是离心运动还是近心运动,由实际提供的合力Fn与所需向心力的大小关系决定。
(1)若F=mrω2(或m)即“提供”满足“需要”,物体做圆周运动。
(2)若F>mrω2(或m)即“提供”大于“需要”,物体做半径变小的近心运动。
(3)若F<mrω2(或m)即“提供”不足,物体做离心运动。
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第六章《圆周运动》(知识点清单)答案
第一节 匀速圆周运动
一、1.很短 比值 2.运动 3.矢 切线 4.(1)大小不随时间变化 (2)变化 变速 速率 (3)
二、1.很短 比值 2.转动 3.rad/s 4.不变 角度θ
3、 1. 2. 3.ωr
第二节 向心力
一、1.圆心 圆心 2.半径 圆心 线速度 3.方向 大小
4.作用效果 某一力的分力或某些力的合力
二、mω2r m
三、绳对小球的拉力 2.(1)角速度 (2)半径 (3)质量
第三节 向心加速度
一、1.圆心 2.垂直 方向 大小 3.ω2r
第四节 生活中的圆周运动
一、静摩擦力f 重力和支持力的合力 m mgtan θ
二、 1.外侧 外轨的横向力 2.(1)略高于 支持力和重力 (2)半径 规定的行驶速度
三、 mg-FN FN-mg 小于 越小 大于 越大
四、1.切线 向心力 2.消失 不足以 3.消失
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