第六章 圆周运动 基础检测 高中物理人教版（2019）必修第二册

第六章圆周运动知识总结【知识点1】圆周运动1.轨迹为的机械运动称为圆周运动。2.线速度的大小：定义：，定义式：单位：物理意义：。3.线速度的方向为物体做圆周运动时该点的。4.如果物体沿着圆周运动，并且，这种运动叫做匀速圆周运动。5.匀速圆周运动的是在时刻变化的，因此它是一种运动，这里的匀速是指。6.角速度，定义：，定义式：。单位：。物理意义：7.匀速圆周运动是不变的圆周运动。8.做圆周运动的物体，叫作周期，用表示，单位：。9.转速是指物体转动的之比，常用符号表示，单位：。10.频率是指，常用符号表示，单位：。11.周期，转速，频率之间的关系:。12.在圆周运动中，线速度与角速度的关系：。【知识点2】两种传动装置1.自行车前进时，由于链条不可伸长，也不会脱离齿轮打滑，因而大、小齿轮边缘的点在相等时间内通过的弧长是相等的，即。由于两个齿轮的半径不同，相等时间内它们转过的不同。2.同轴转动装置特点：。3.皮带、链条、齿轮、摩擦传动特点：边缘处。关于传动模型问题的一般解题思路（1）确定传动类型，获得质点间相关的线速度、角速度关系。（2）利用线速度与角速度的定量关系v=ω【知识点3】向心力1.向心力：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向。这个指向的力就叫作向心力。符号：。2.对于做匀速圆周运动的物体，物体的速度大小，因此，所受合力只改变。3.向心力是由或者提供的，是根据力的命名的。4.向心力方向：。5.实验探究向心力大小的表达式，所使用的的实验方法是。6.向心力的表达式：或者。7.一般曲线运动：运动轨迹既不是也不是的曲线运动。8.一般曲线运动的研究方法：将一般的曲线运动分割为许多，质点在每一小段的运动都可以看作运动的一部分。9.物体做变速圆周运动，当速率增大时，物体受到的合力与速度方向的夹角为，当速率减小时，物体受到的合力与速度方向的夹角为。10.应用向心力表达式解题的步骤确定研究对象做圆周运动的物体运动分析确定圆周运动的轨道平面、圆心位置和半径受力分析画出受力示意图，找到向心力来源，运用平行四边形定则或正交分解法求出向心力Fn列方程求解选择一种形式确定物体所需要的向心力【知识点4】向心加速度1.向心加速度：物体做匀速圆周运动的加速度总指向，我们把它叫作向心加速度。2.向心加速度的大小：an=或an=。3.向心加速度是矢量，方向总指向，始终与速度方向，故向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。4.任何圆周运动的线速度方向都改变，所以做圆周运动的物体都有向心加速度。5.做变速圆周运动的物体，加速度并不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度；二是切向加速度，切向加速度改变线速度大小。【知识点5】生活中的圆周运动【火车转弯】1.火车在弯道是做运动，其半径是沿着方向的。由于其质量巨大，所以需要很大的力。2.（1）如果弯道处内外轨一样高，则由外轨对轮缘的提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损，还可能使火车侧翻。（2）实际轨道设计：转弯处外轨略（选填“高”或“低”）于内轨，火车转弯时铁轨对火车的支持力与重力的合力指向，为火车转弯提供了一部分向心力。若火车以规定的速度行驶，转弯时所需的向心力几乎完全由支持力和重力的合力来提供。3.火车转弯时的速度与轨道压力的关系铁路弯道处，火车规定的行驶速度v0=Rgℎl，其中l为内外轨间的距离，火车在转弯处行驶速度v和规定速度v0的关系，v=v0向心力由重力和支持力的合力提供，火车对内外轨无挤压。v>【汽车过拱形桥】1.汽车在水平路面上匀速行驶时，对地面的压力车的重力。2.汽车在拱形桥上做圆周运动，所需要的向心力由其自身重力和桥对汽车支持力的合力提供。3.汽车过拱形桥时的运动可以看作运动。质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进，设桥面的圆弧半径为r,则汽车过拱形桥时，汽车对桥面的压力大小为。4.汽车过凹形桥时的运动可以看作运动。质量为m的汽车在凹形桥上以速度v前进，设桥面的圆弧半径为r,则汽车过拱形桥时，汽车对桥面的压力大小为。5.汽车在拱形桥顶时与桥的挤压力比重力小，处于（超重或失重状态）速度越大，挤压力越小，当速度大到一定程度，汽车会飞离桥面做平抛运动而发生危险，所以要减速慢行。6.汽车在凹形桥底时与桥的挤压力比重力大，处于（超重或失重状态）速度越大，挤压力越大，汽车有爆胎的风险以及桥有承压过大的风险，所以要慢速行驶。【航天器中的失重现象】1．完全失重现象的原因处于航天器中的航天员，除了受引力之外还受座椅的支持力，二力提供航天员绕地球做匀速圆周运动的向心力，满足关系：mg-FN=mv2R，当v=gR时，座舱对航天员的支持力FN2．对失重现象的认识任何关闭了发动机、又不受阻力的绕地球做圆周运动的航天器内的任何物体都处于状态，但并不是物体不受地球引力。正因为受到地球引力的作用，航天器连同其中的物体才有可能做环绕地球的圆周运动。3.完全失重不是重力丢失，而是重力全部提供做圆周运动的向心力。【离心运动】1.做圆周运动的物体，在受到的合力突然消失或者合力提供做圆周运动所需要的向心力的情况下，物体将沿着方向飞出或者逐渐圆心，这种运动叫做运动。2．离心运动的应用：洗衣机脱水、生产无缝钢管、制造水泥管道和电线杆、借助分离血浆和红细胞。4．离心运动的防止（1）由于离心现象，车辆转弯时易出现交通事故，因此在弯道处，都要对车辆进行;（2）高速旋转的砂轮或飞轮转速过高时会发生破裂，会因碎片飞出而造成事故，所以对高速转动的物体要。5.离心现象的本质是物体惯性的表现，不是受到所谓离心力的结果。6.物体做圆周运动、离心运动还是近心运动，取决于外界实际提供给物体的合力与所需向心力的大小关系，若“提供”“需要”，物体做圆周运动；若“提供”“需要”，物体做半径变小的近心运动；若“提供”“需要”，物体做离心运动。【轻绳，轻杆模型】1．轻绳模型如图所示，没有物体支撑的小球在竖直平面做圆周运动过最高点的情况。临界条件：绳子或轨道对小球没有力的作用，由mg=mv临界2能过最高点的条件：v≥v临界，当v>v临界时，绳对球产生，轨道对球产生压力。不能