必修2第五章第68节圆周运动向心加速度向心力生活中的圆周运动.docx

1、必修2第五章第68节圆周运动向心加速度向心力生活中的圆周运动圆周运动、向心加速度向心力、生活中的圆周运动主讲：梁建兴 一、学习目标： 1. 理解圆周运动，线速度，角速度，周期，频率，向心加速度，向心力的概念。2. 掌握线速度，角速度，向心加速度及向心力之间的关系。3. 会利用学过的圆周运动知识处理生活中的圆周运动问题。二、重点、难点：重点：线速度，角速度，向心加速度及向心力之间的关系难点：灵活处理与实际生活相结合的圆周运动问题三、考点分析：圆周运动是生活中常见的一种运动形式，此知识点在高考中常与天体运动、复合场问题结合出题，是高考中的常考及重点题型，需要我们认真熟练掌握。内容和要求考点细目出题

2、方式理解并能描述圆周运动的概念线速度，角速度，周期，频率，向心力及向心加速度的概念选择题熟练掌握并能描述圆周运动的几个量之间的关系描述圆周运动各物理量的关系及圆周运动的动力学问题和圆周运动的周期性问题选择题、计算题学会处理与实际相结合的圆周运动问题会处理生活中的圆周运动问题选择题、计算题一、圆周运动圆周运动：质点的运动轨迹是圆或圆的一部分的运动叫做圆周运动匀速圆周运动的特点：轨迹是圆 速度大小是不变的二、描述圆周运动快慢的物理量物理量大小单位方向线速度vvs/tv2 r/Tm/s沿圆弧的切线方向角速度/t2/Trad/s有周期TT1/fS标量（无）频率ff1/THz标量（无）转速nnf1/Tr

3、/s或r/min标量（无）注：1. 匀速圆周运动是角速度、周期、频率、转速都不变的运动！ 2.当一定时，v与r成正比当v一定时，与r成反比当r一定时，v与成正比3. 两个重要结论（1）传动装置线速度的关系a、皮带传动线速度相等b、齿轮传动线速度相等主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。 （2）同轴转动问题同轴转动轮上各点的角速度相等。三、圆周运动的动力学问题1. 向心加速度：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心。大小：方向：始终与线速度方向垂直2. 向心力：指向圆心的合力大小： 方向：始终与线速度方向垂直四、离心运动当Fm2

4、r 物体做离心运动当Fm2r 物体做圆周运动当Fm2r 物体做向心运动当F0 物体做匀速直线运动离心现象的应用：洗衣机脱水桶，离心管技术等离心现象的防治：高速运转的砂轮，飞轮，汽车转弯时等知识点一：描述圆周运动的物理量及各量之间的关系例1：对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ）A. 速度不变 B. 周期不变 C. 加速度不变 D. 合力不变变式训练11：对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是 （ ）A. 相等的时间里通过的路程相等 B. 相等的时间里速度变化量相等C. 相等的时间里发生的位移相同 D. 相等的时间里转过的角度相等例2：一个物体以角速度做匀速圆周运动时，下列说法中正

5、确的是： （ ）A. 轨道半径越大线速度越大 B. 轨道半径越大线速度越小C. 轨道半径越大周期越大 D. 轨道半径越大周期越小变式训练21：A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为30r/min，B的转速为15r/min。则两球的向心加速度之比为 （ ）A. 1：1 B. 2：1 C. 4：1 D. 8：1例3：如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则：（ ）a点和b点的线速度大小相

6、等 a点和b点的角速度大小相等 a点和c点的线速度大小相等 a点和d点的向心加速度大小相等 A. B. C. D. 变式训练31：如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B 、C分别是三个轮边缘的质点，且RARC2RB，则三质点的向心加速度之比aA：aB：aC等于（ ） A. 4：2：1 B. 2：1：2 C. 1：2：4 D. 4：1：4知识点二：圆周运动的动力学关系例4. 用细线拴着一个小球，在光滑水平面上做匀速圆周运动，有下列说法，其中正确的是 （ ）A. 小球线速度大小一定时，线越长越容易断B. 小球线速度大小一定时，线越短越容易断C. 小球角速度一定时，线越长越容易断D. 小球角

7、速度一定时，线越短越容易断变式训练41：如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O点，在O点正下方的P点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时：（ ）小球的瞬时速度突然变大 小球的加速度突然变大小球所受的向心力突然变大 悬线所受的拉力突然变大A. B. C. D.例5：小球在半径为R的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动，试分析图中的（小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角）与线速度v 、周期T 的关系。（小球的半径远小于R）变式训练51：如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的是

8、：（ ）A. vAvB B. AB C. aAaB D. 压力NANB 知识点三：圆周运动的周期性 例6：如图所示，有A、B两颗行星绕同一颗恒星O做同方向的圆周运动，已知A行星的周期为T1，B行星的周期为T2（），在某时刻两行星第一次相距最近，则（ ）A. 经过时间tT1T2两行星将第二次相距最近B. 经过时间两行星将第二次相距最近C. 经过时间两行星将第一次相距最远D. 经过时间两行星将第一次相距最远变式训练61：如图所示，半径为R的圆板置于水平面内，在轴心O点的正上方高h处，水平抛出一个小球，圆板做匀速转动，当圆板半径OB转到与抛球初速度方向平行时，小球开始抛出，要使小球和圆板只碰一次，且

9、落点为B，求：（1）小球初速度的大小。（2）圆板转动的角速度。知识点四：现实生活中的圆周运动例7：火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度决定。若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是（ ）当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力当速度大于v时，轮缘挤压外轨当速度小于v时，轮缘挤压外轨A. B. C. D. 例8：下列说法中错误的是：（ ）A. 提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干B. 转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心C. 为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速D. 离心水泵利用了离心运动的原理