第3课时【考情解读】
圆周运动的规律
1掌握描述圆周运动的物理量及它们之间的关系2理解向心力公式并能应用;3了解物体做离心运动的条件.【重点知识梳理】一、匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度1.匀速圆周运动1定义:做圆周运动的物体,若在相等的时间内通过的圆弧长相等,就是匀速圆周运动。2特点:加速度大小不变,方向始终指向圆心,是变加速运动。3条件:合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心。2.描述圆周运动的物理量描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力等,现比较如下表:定义、意义①描述圆周运动的物体运动快慢线速度v的物理量②是矢量,方向和半径垂直,和圆周相切①描述物体绕圆心转动快慢的物角速度ω理量②中学不研究其方向①周期是物体沿圆周运动一周的周期T和转速
或频率f时间②转速是物体单位时间转过的圈数,也叫频率①描述速度方向变化快慢的物理量②方向指向圆心Δθ2π①ω==ΔtT②单位:rads2πr①T=单位:sv②
的单位:rs、rmi
,f的单位:Hzv2①a==rω2r②单位:ms2Δs2πr①v==ΔtT②单位:ms公式、单位
向心加速度a
二、匀速圆周运动的向心力1.作用效果:向心力产生向心加速度,只改变速度的方向,不改变速度的大小。v24π22.大小:F=m=mω2r=m2r=mωv=4π2mf2r。rT3.方向:始终沿半径方向指向圆心,时刻在改变,即向心力是一个变力。4.来源
f向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,还可以由一个力的分力提供。三、离心现象1.定义:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。2.本质:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切线方向飞出去的趋势。
图13.受力特点当F=mrω2时,物体做匀速圆周运动;当F=0时,物体沿切线方向飞出;当F<mrω2时,物体逐渐远离圆心,F为实际提供的向心力,如图1所示。【高频考点突破】考点一匀速圆周运动的运动学分析例1.多选质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是A.速度的大小和方向都改变B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动C.当物体所受合力全部用来提供向心力时,物体做匀速圆周运动D.向心加速度大小不变,方向时刻改变
【答案】CD【变式探究】如图2所示,由于地球的自转,地球表面上P、O两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动,对于P、O两物体的运r