高考物理第四章第4節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)案

1、第4節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)一、圓周運(yùn)動(dòng)及其描述1勻速圓周運(yùn)動(dòng)(1)定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，若在相等的時(shí)間內(nèi)通過的圓弧長相等，就是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(2)速度特點(diǎn)：速度的大小不變，方向始終與半徑垂直。[注1]2描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量意義公式單位(1)描述做圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量(2)是矢量，方向和半徑垂直，沿圓周切線方向v＝＝＝2πrnΔsΔt2πrT單位：ms線速度(v)[注2]角速度(ω)(1)描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量(2)是矢量

2、(中學(xué)階段不研究方向)ω＝＝＝2πnΔθΔt2πT單位：rads周期和轉(zhuǎn)速(Tn)物體沿圓周運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間叫周期，單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速[注3]T＝＝2πrv2πω單位：sn＝，單位：rs1T向心加速度(an)(1)描述速度方向變化快慢的物理量(2)方向指向圓心[注4]an＝＝ω2rv2r單位：ms2二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力1作用效果：向心力產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的方向，不改變速度的大小。2大小：F＝ma＝m＝mrω2＝mr＝m

3、r4π2n2＝mωv。v2r4π2T23方向：始終沿半徑方向指向圓心，時(shí)刻在改變，即向心力是一個(gè)變力。4來源：向心力可以由一個(gè)力提供，也可以由幾個(gè)力的合力提供，還可以由一個(gè)力的分力提供。三、離心現(xiàn)象1定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需向心(1)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其角速度是不變的。(√)(2)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其合外力是不變的。()(3)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度與半徑成反比。()(4)勻速圓周運(yùn)動(dòng)

4、的向心力是產(chǎn)生向心加速度的原因。(√)(5)比較物體沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢看線速度，比較物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，看周期或角速度。(√)(6)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)合外力突然減小時(shí)，物體將沿切線方向飛出。()(7)摩托車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大就會(huì)向外發(fā)生滑動(dòng)，這是摩托車受沿轉(zhuǎn)彎半徑向外的離心力作用的緣故。()二、選擇題1如圖所示，一正方形木板繞其對(duì)角線上O1點(diǎn)在ABCD平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。關(guān)于木板邊緣的各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()AA點(diǎn)角速度最大BB

5、點(diǎn)線速度最小CC、D兩點(diǎn)線速度相同DA、B兩點(diǎn)轉(zhuǎn)速相同解析：選D正方形木板繞O1點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木板邊緣各點(diǎn)的角速度和轉(zhuǎn)速均相同，由于B點(diǎn)不是木板邊緣上離O1點(diǎn)最近的點(diǎn)，所以半徑也不是最小，根據(jù)v＝ωr可知線速度不是最小，故D正確，A、B錯(cuò)誤。C、D兩點(diǎn)雖然離O1點(diǎn)的距離相等，但轉(zhuǎn)動(dòng)過程中線速度的方向不同，兩點(diǎn)線速度只是大小相等，故C錯(cuò)誤。2[粵教版必修2P37T2](多選)如圖為甲、乙兩球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖線，

6、甲圖線為雙曲線的一支，乙圖線為直線。由圖像可以知道()A甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小保持不變B甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度的大小保持不變C乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小保持不變D乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度的大小保持不變解析：選AD題圖的圖線甲中a與r成反比，由a＝可知，甲球的線速度大小不v2r變，由v＝ωr可知，隨r的增大，角速度逐漸減小，A正確，B錯(cuò)誤；題圖的圖線乙中a與r成正比，由a＝ω2r可知，乙球運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變，由v＝ωr可知，隨r的增大，線速度大小