圆周运动期末复习

1、圆周运动圆周运动复习课复习课圆周运动rv 物体运动的轨迹是弧形，或圆周的运动称为圆周物体运动的轨迹是弧形，或圆周的运动称为圆周运动。任意时间内通过弧长相等的圆周运动称为运动。任意时间内通过弧长相等的圆周运动称为匀速圆周运动。匀速圆周运动。运动性质：运动性质：定义：定义：变加速曲线运动变加速曲线运动(非匀变速曲线运动非匀变速曲线运动)描述圆周运动描述圆周运动的物理量：的物理量：线速度和角速度的关系：线速度和角速度的关系：Trtsv2Tt2线速度：线速度：周期周期T, 频率频率f, 转速转速n：角速度：角速度：(m/s)(rad/s)(s; Hz; r/s;)nnffT21，,3种常见的传动方式1

2、.同轴转动r rR RA AB B结论：角速度相同，线速度不同。转动方向相同。o类似转动：3种常见的传动方式2.皮带传动ABRr线速度大小相同，角速度不同。转动方向相同。结论：3.齿轮传动结论：线速度大小相同，角速度不同。转动方向相反。不打滑两个有用的结论：皮带上及轮子边缘上各点的线速度相同同一轮上各点的角速度相同O1abcO2RaRcRb圆周运动向心力向心力向心加速度向心加速度大小：大小：物理意义：物理意义：方向方向总是指向圆心总是指向圆心rfrTrrvan222222)()(总是指向圆心。总是指向圆心。只改变速度的方向，不改变速度大小。只改变速度的方向，不改变速度大小。22224Trmrm

3、rvmmaFn由物体所受到的合力提供由物体所受到的合力提供描述速度方向变化快慢的物理量描述速度方向变化快慢的物理量来来源：源：方方向：向：大大小：小：作作用：用：注意：不是真实存在的，而是一种效果力。注意：不是真实存在的，而是一种效果力。方向：方向：处理圆周运动问题的一般步骤:1.明确研究对象，确定圆周运动的平面和圆心位置， 从而确定向心力方向；3.求出在半径方向的合力，即向心力；4.根据向心力公式结合牛顿第二定律列方程求解。2.进行受力分析，画出受力分析图;OrmgF静静OFNOFTmgF合合FNmgmgFNrF静静ORF合合火车火车转弯转弯圆圆锥锥摆摆转盘转盘滚滚筒筒OrmgFNF合合圆台

4、筒圆台筒圆周运动非匀速非匀速圆周运动圆周运动匀速匀速圆周运动圆周运动角速度、周期、频率不变，角速度、周期、频率不变，线速度、向心加速度、向心力的大小不变，线速度、向心加速度、向心力的大小不变，方向时刻改变；方向时刻改变；合外力不指向圆心，与速度方向不垂直；合外力不指向圆心，与速度方向不垂直；合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直，合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直，且指向圆心。且指向圆心。合外力沿着半径方向的分量提供向心力，改变速度方向；合外力沿着半径方向的分量提供向心力，改变速度方向；沿着速度方向的分量，改变速度大小。沿着速度方向的分量，改变速度大小。特点：特点：性质：性质：变速运动；变

5、速运动； 非匀变速曲线运动；非匀变速曲线运动；条件：条件：向心力就是物体作圆周运动的合外力。向心力就是物体作圆周运动的合外力。当速率增大时，合外力与速度方向的夹角为锐角；当速率增大时，合外力与速度方向的夹角为锐角；反之，为钝角。反之，为钝角。OlOOFNmgFNmgmgFv2RmgFNmv2RFNmgmF1F2vv沿半径方向沿半径方向FnFF10垂直半径方向垂直半径方向 Ft F2小结：汽车过拱桥或凹桥 经凸桥最高点时由牛顿第三定律可知，汽车对桥面压力小于汽车的重力 当时，汽车对桥面无压力 由牛顿第三定律可知，汽车对桥面压力大于汽车的重力 n经凹桥最低点时最高点：F向向= G +FN2amr=

6、 G +FN当FN =02mvr= GFNG最低点1 1绳子模型：球在圆周运动过最高点时，轻绳绳子模型：球在圆周运动过最高点时，轻绳对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力向下，对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力向下，竖直平面内变速圆周运动竖直平面内变速圆周运动不能过最高点的条件：不能过最高点的条件：v v tangr外轨对车有向内的推力外轨对车有向内的推力车行驶的速度车行驶的速度vtangr内轨需使用向外的推力内轨需使用向外的推力F外轨、内轨均不受车的推力的作用外轨、内轨均不受车的推力的作用外轨外轨内轨内轨1 1、自行车转、自行车转弯时，稍一弯时，稍一倾斜就过去倾斜就过去了，摩托车了，摩托车转弯倾斜度

7、转弯倾斜度要大一些。要大一些。摩托赛车时摩托赛车时转弯，倾斜转弯，倾斜度更大，几度更大，几乎倒在地上。乎倒在地上。 问：什么力问：什么力提供向心力？提供向心力？向心力与倾向心力与倾斜度有关吗？斜度有关吗？有何关系？有何关系？背景问题：摩托车转弯背景问题：摩托车转弯解析解析：由地面对车的静摩擦力提供车做圆周运由地面对车的静摩擦力提供车做圆周运动的向心力。动的向心力。G车车N车车f（1）以车为研究对象）以车为研究对象（2）以人为研究对象）以人为研究对象转弯时，人随车一起做圆周运动，他的转弯时，人随车一起做圆周运动，他的向心力由重力和支持力的合力提供。向心力由重力和支持力的合力提供。G人人N人人F人

8、的倾斜度越大，倾角人的倾斜度越大，倾角越大，向心越大，向心力就越大。力就越大。rvmgmF2tan人 2 2、把一个小球放在玻璃漏斗里，晃、把一个小球放在玻璃漏斗里，晃动几下漏斗，可以使小球沿光滑的漏动几下漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动（如图）。小球的向心力是由什么力（如图）。小球的向心力是由什么力提供的？提供的？是重力和漏斗壁对小球支持力的合力是重力和漏斗壁对小球支持力的合力提供的，则：提供的，则：cotmgF rvm2重力重力mg和夹角和夹角都是定值，所以当小都是定值，所以当小球的速度越大，它在漏斗中上升得就球的速度越大，它在漏斗

9、中上升得就越高，做圆周运动的半径就越大。越高，做圆周运动的半径就越大。探究情景：探究情景：FGN 想一想：想一想：如果漏斗的顶部变成如图所示的圆柱如果漏斗的顶部变成如图所示的圆柱形，当小球上升到圆柱部分时，继续形，当小球上升到圆柱部分时，继续增大小球的速度，小球还会往上升吗？增大小球的速度，小球还会往上升吗？为什么？为什么？不会。此时小球做圆周运动的向心力不会。此时小球做圆周运动的向心力由漏斗对它的弹力提供由漏斗对它的弹力提供GfN2mrN 当当 m m、r r 一定时，一定时，越大，所需要的越大，所需要的弹力就越大。弹力就越大。 飞车走壁飞车走壁: 马戏团演员在表演飞车走壁时，人车在一个水平面马戏团演员在表演飞车走壁时，人车在一个水平面上沿竖直粗糙墙壁上做匀速圆周运动，人车所受外上沿竖直粗糙墙壁上做匀速圆周运动，人车所受外力力G与静摩擦力与静摩擦力f平衡。车轮对墙壁的作用力为平衡。车轮对墙壁的作用力为N，墙，墙壁的反作用力壁的反作用力N就是人车所需向心力。应有就是人车所需向心力。应有 当当m、r一定时，一定时，越大，越大，N就越大。就越大。2mrN 做匀速圆周运动的物体，在所受的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，物体所做的逐渐远离圆心的运动叫做离心运