考點1 描述圓周運動的物理量
3.周期:勻速圓周運動的物體,運動一周所用的時間。
1.勻速圓周運動中的“勻速”是指線速度的大小不變。勻速圓周運動實際上是一種變速曲線運動。 2.常見傳動及制約關(guān)系 (1)不打滑的皮帶傳動、齒輪傳動、摩擦傳動:兩輪邊緣上各點線速度大小相等。 (2)同軸傳動:固定在一起共軸轉(zhuǎn)動的物體上各點角速度相同。
典例1(2022年浙江1月學考)我國雙人花樣滑冰女運動員在冰面上以如圖所示的姿勢繞男運動員旋轉(zhuǎn)。圖中P、Q兩點分別位于男、女運動員的手臂上,下列說法正確的是(  )A.角速度ωPωQC.線速度vPvQ
[解析] P、Q兩點是同軸轉(zhuǎn)動的,角速度相等,A、B錯誤;Q點距轉(zhuǎn)軸較遠,根據(jù)v=ωr可知,vQ>vP,C正確,D錯誤。
考點2 勻速圓周運動和向心力
1.勻速圓周運動(1)定義:線速度大小不變的圓周運動。(2)性質(zhì):加速度大小不變,方向總是指向圓心的變加速曲線運動。(3)質(zhì)點做勻速圓周運動的條件:合力大小不變,方向始終與速度方向垂直且指向圓心。
特別提示向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、彈力、摩擦力等各種力,也可以是幾個力的合力或某個力的分力。常見實例中向
典例2(2022年浙江1月學考)旱冰愛好者在地面上滑行如圖所示,若他正沿圓弧彎道以不變的速率滑行,則他(  )?A.做勻速運動B.所受的合力為0C.受到重力和向心力D.向心加速度方向不斷變化
[解析] 勻速圓周運動的速度方向是時刻改變的,故勻速圓周運動是變速運動,A錯誤;合力提供做圓周運動所需要的向心力,B錯誤;向心力是由沿半徑方向的合力提供的,C錯誤;向心加速度大小不變,方向時刻改變,D正確。
考點3 圓周運動的典型應(yīng)用實例分析
3.水平路面轉(zhuǎn)彎問題 由于重力與支持力都是豎直方向,向心力由側(cè)向摩擦力或其他力提供。
考點4 豎直面內(nèi)圓周運動的臨界問題
繩、桿模型涉及的臨界問題:
1.離心運動的本質(zhì) 做勻速圓周運動的物體,由于本身有慣性,總有沿著切線方向飛出的傾向,只是由于向心力作用,使它不能沿切線方向飛出,而被限制著沿圓周運動。如果提供向心力的合力突然消失,物體由于本身的慣性,將沿著切線方向運動,這也是牛頓第一定律的必然結(jié)果。如果提供向心力的合力減小,使它不足以將物體限制在圓周上,物體將做半徑變大的圓周運動。此時,物體逐漸遠離圓心,但“遠離”不能理解為“背離”。做離心運動的物體并非沿半徑方向飛出,而是運動半徑越來越大。物體做離心運動是一種運動現(xiàn)象,離心力實際并不存在。
2.離心運動的應(yīng)用與防止(1)應(yīng)用:洗衣機的脫水筒;棉花糖的產(chǎn)生;用離心機把體溫計的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)等。(2)防止:汽車拐彎時的限速;高速旋轉(zhuǎn)的飛輪、砂輪的限速等。

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