①掌握圓周運(yùn)動的分析方法，各物理量之間的關(guān)系；
②學(xué)會分析圓周運(yùn)動向心力的來源，掌握臨界問題分析；
③學(xué)會三種不同平面內(nèi)圓周運(yùn)動的分析；
④能解釋生活中與圓周運(yùn)動有關(guān)的問題，會應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。。
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc16609" 核心考點(diǎn)01 圓周運(yùn)動
\l "_Tc22755" 一、圓周運(yùn)動3
\l "_Tc26894" 二、向心力3
\l "_Tc32042" 三、向心加速度4
\l "_Tc32042" 四、勻速圓周運(yùn)動5
\l "_Tc32042" 五、變速圓周運(yùn)動5
\l "_Tc32042" 六、不同的傳動模式6
\l "_Tc32042" 七、解題思路7
\l "_Tc13921" 核心考點(diǎn)02 三種平面內(nèi)的圓周運(yùn)動問題的分析8
\l "_Tc15793" 一、水平平面內(nèi)的圓周運(yùn)動8
\l "_Tc6217" 二、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動9
\l "_Tc6217" 三、斜面平面上的圓周運(yùn)動11
\l "_Tc24812" 核心考點(diǎn)03 生活中的圓周運(yùn)動12
\l "_Tc3541" 一、火車轉(zhuǎn)彎問題12
\l "_Tc22626" 二、汽車過拱形橋13
\l "_Tc22626" 三、航天器失重現(xiàn)象13
\l "_Tc22626" 四、離心運(yùn)動和近心運(yùn)動14
核心考點(diǎn)01 圓周運(yùn)動
一、圓周運(yùn)動
1、描述圓周運(yùn)動的物理量
【注意】圓周運(yùn)動物理量之間的關(guān)系如下
二、向心力
1、作用效果
產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的 ，不改變速度的 。
【注意】向心力的作用效果是改變速度方向，不改變速度大小。向心力不是作為具有某種性質(zhì)的力來
命名的，而是根據(jù)力的作用效果命名的，它可以由某個(gè)力或幾個(gè)力的合力提供。
2、大小
F＝meq \f(v2,r)＝mω2r＝meq \f(4π2,T2)r＝mωv＝4π2mf2r。
3、方向
方向時(shí)刻與運(yùn)動（v）方向垂直，始終沿半徑方向指向 ，時(shí)刻在改變，即向心力是一個(gè)變力。
【注意】不是質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動才產(chǎn)生向心力，而是由于向心力的存在，才使質(zhì)點(diǎn)不斷改變其速度
方向而做圓周運(yùn)動。
4、來源：
向心力是按力的作用效果命名的，不是某種性質(zhì)的力，既可能是重力、彈力、摩擦力，也可能是電場力、磁場力或其他性質(zhì)的力。也可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一個(gè)向心力。如果物體作勻速圓周運(yùn)動，則所受合力一定全部用來提供向心力。
【注意】幾種常見的圓周運(yùn)動向心力的來源如下：
三、向心加速度
1、定義
由于勻速圓周運(yùn)動的速度方向時(shí)刻改變，因此做勻速圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)一定具有 。這種加速度只改變速度的 ，不改變速度的 ，方向始終指向圓心，因此叫做向心加速度。
2、物理意義
描述速度方向變化的快慢（向心加速度只改變速度方向，不改變速度大?。?br>3、大小
。
4、方向
總是沿半徑指向圓心，始終與線速度方向 ，時(shí)刻變化，是變量。
5、適用范圍
向心加速度公式不僅適用于勻速圓周運(yùn)動，也適用于非勻速圓周運(yùn)動，v即為那一位置的線速度，且無論
物體做的是勻速圓周運(yùn)動還是非勻速圓周運(yùn)動，其向心加速度的方向都指向圓心。
6、向心加速度與半徑的關(guān)系
角速度一定時(shí)，向心加速度與半徑成正比，如下圖所示：
線速度一定時(shí)，向心加速度與半徑成反比，如下圖所示：
四、勻速圓周運(yùn)動
1、定義
做圓周運(yùn)動的物體，若在相等的時(shí)間內(nèi)通過的圓 相等，就是勻速圓周運(yùn)動。
2、性質(zhì)
一種變加速的 運(yùn)動。
【注意】在勻速圓周運(yùn)動中，線速度的大小（速率）不變、方向時(shí)刻改變，不是恒矢量，所以勻速圓周運(yùn)動是一種變速運(yùn)動。向心加速度大小不變、方向始終指向圓心，時(shí)刻改變，是變加速（非勻變速）曲線運(yùn)動（加速度是變化的）。角速度、周期、轉(zhuǎn)速都恒定不變。向心力大小恒不變，但方向時(shí)刻改變，是變力。勻速圓周運(yùn)動中的“勻速”是“勻速率”的意思。
3、周期性
由于圓具有中心對稱的特點(diǎn)，故物體每轉(zhuǎn)一周，該物體又回到原處，所以物體在某處出現(xiàn)所需的時(shí)間應(yīng)為周期的整數(shù)倍，解題時(shí)，應(yīng)注意圓周運(yùn)動的多解問題。
4、條件
當(dāng)物體所受的合外力大小恒定、方向始終與速度方向垂直且指向圓心（是變力）時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動，此時(shí)向心力由物體所受合外力提供。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，合外力就是向心力。
【注意】勻速圓周運(yùn)動是加速度變化的變加速曲線運(yùn)動（非勻變速曲線運(yùn)動）。因?yàn)閷δ骋淮_定的勻速圓周運(yùn)動來說，m、r、v、ω、T的大小都是不變的，所以向心力和向心加速度的大小不變，但方向卻時(shí)刻改變。
五、變速圓周運(yùn)動
1、受力特點(diǎn)
當(dāng)物體做變速圓周運(yùn)動時(shí)，合外力指向圓心的分力就是 。合外力不等于向心力，合外力一般產(chǎn)生兩個(gè)效果。
下圖表示小物體加速轉(zhuǎn)動的情況。O是軌跡的圓心，F(xiàn)是繩子對小物體的拉力。
可以把F分解為與圓周相切的Ft和指向圓心的Fn：
跟圓周相切的分力Ft，只改變線速度的大小，F(xiàn)t＝mat，產(chǎn)生 加速度，此加速度描述線速度大小變化的快慢；
跟圓周切線垂直而指向圓心的分力Fn，只改變線速度方向，F(xiàn)n＝man，產(chǎn)生 加速度。此加速度描述線速度方向變化快慢。
【注意】變速圓周運(yùn)動的加速度并不指向圓心，該加速度有兩個(gè)分量：一是向心加速度，二是切
向加速度。
2、一般的曲線運(yùn)動求解方法
曲線軌跡上每一小段看成圓周運(yùn)動的一部分，在分析其速度大小與合力關(guān)系時(shí)，可采用圓周運(yùn)動的分析方法來處理：合力方向與速度方向夾角為銳角時(shí)，力為動力，速率越來越大；合力方向與速度方向夾角為鈍角時(shí)，力為阻力，速率越來越小。
六、不同的傳動模式
七、解題思路
基本思想：凡是做勻速圓周運(yùn)動的物體一定需要向心力。而物體所受外力的合力充當(dāng)向心力。
①明確研究對象，即做圓周運(yùn)動的物體，確定圓周運(yùn)動的軌道所在的平面，找到圓心的位置和半徑。
②分析研究對象在某個(gè)位置所處的狀態(tài)，進(jìn)行具體的受力分析，并作出受力圖，分析哪些力提供了向心力，找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力就是向心力。
③列方程：沿徑向，垂直于徑向建軸，正交分解，沿徑向列牛頓第二定律方程Fn＝mrω2＝meq \f(v2,r)＝eq \f(4π2mr,T2)，垂直于徑向列平衡方程。
④解方程，對結(jié)果進(jìn)行必要討論。求解向心力問題的關(guān)鍵是找準(zhǔn)向心力的來源。
【注意】受力分析，目的是利用力的合成與分解知識，表示出外界所提供的向心力；運(yùn)動分析，目的是表示出物體做圓周運(yùn)動所需要的向心力公式（用運(yùn)動學(xué)量來表示）；幾何關(guān)系的分析，目的是確定圓周運(yùn)動的圓心、半徑等。
圖（a）為流水線上的水平皮帶轉(zhuǎn)彎機(jī)，其俯視圖如圖（b）所示，虛線ABC是皮帶的中線。中線上各處的速度大小均為v=1.0m/s；AB段為直線，長度L=4m，BC段為圓弧，半徑R=2.0m，現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小物件輕放于起點(diǎn)A處后，小物件沿皮帶中線運(yùn)動到C處，已知小物件與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（ ）

A．小物件自A點(diǎn)一直做勻加速直線運(yùn)動到達(dá)B點(diǎn)
B．小物件運(yùn)動到圓弧皮帶上時(shí)滑動摩擦力提供向心力
C．小物件運(yùn)動到圓弧皮帶上時(shí)所受到的摩擦力大小為0.5N
D．若將中線上速度增大至3m/s，則小物件運(yùn)動到圓弧皮帶上時(shí)會滑離虛線
核心考點(diǎn)2 三種平面內(nèi)的圓周運(yùn)動問題的分析
一、水平平面內(nèi)的圓周運(yùn)動
1、描述
此類問題相對簡單，物體所受合外力充當(dāng)向心力，合外力大小 ，方向總是指向 。
2、求解方法
①選擇做勻速圓周運(yùn)動的物體作為研究對象；②分析物體受力情況，其合外力提供向心力；③由Fn＝meq \f(v2,r)=mrω2列方程求解。
3、水平平面內(nèi)圓周運(yùn)動的臨界問題
問題的描述：在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，物體的受力可能發(fā)生變化，轉(zhuǎn)速繼續(xù)變化，會出現(xiàn)繩子張緊、繩子突然斷裂、靜摩擦力隨轉(zhuǎn)速增大而逐漸達(dá)到最大值、彈簧彈力大小方向發(fā)生變化等，從而出現(xiàn)臨界問題，確定臨界狀態(tài)是分析臨界問題的關(guān)鍵
【注意】繩子的拉力出現(xiàn)臨界條件的情形有：①繩恰好拉直意味著繩上無彈力；②繩上拉力恰好為最大承受力等。
物體間恰好分離的臨界條件是：物體間的彈力恰好為零。
水平轉(zhuǎn)盤上的物體恰好不發(fā)生相對滑動的臨界條件是：物體與轉(zhuǎn)盤間恰好達(dá)到最大靜摩擦力。
分析方法：當(dāng)確定了物體運(yùn)動的臨界狀態(tài)和臨界條件后，要分別針對不同的運(yùn)動過程或現(xiàn)象，選擇相對應(yīng)的物理規(guī)律，然后再列方程求解。
如圖所示，一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩，一端固定在O點(diǎn)，另一端掛接小球，用手把小球拉離最低點(diǎn)，保持細(xì)繩拉直，給小球初速度，第一次小球在甲水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動過程中細(xì)繩與豎直軸線夾角為，第二次小球在乙水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動過程中細(xì)繩與豎直軸線夾角為，重力加速度為g，小球兩次做圓周運(yùn)動的周期之比等于（ ）
A．B．C．D．
二、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動
1、拱橋模型
受力特征：下有支撐，上無約束。
臨界特征：FN＝0 ，mg＝mv2max，即vmax＝eq \r(gR)。過最高點(diǎn)條件：v≤eq \r(gr)。討論分析：v≤eq \r(gr)時(shí)：mg－FN＝meq \f(v2,r)，F(xiàn)N＝mg－meq \f(v2,r)eq \r(gr)時(shí)：到達(dá)最高點(diǎn)前做斜上拋運(yùn)動飛離橋面。
2、輕繩模型
受力特征：除重力外，物體受到的彈力方向：向下或等于零。
臨界特征：FN＝0 ，mg＝meq \f(v\\al(2,min),R)即vmin＝eq \r(gR)。過最高點(diǎn)條件：在最高點(diǎn)的速度v≥eq \r(gR)。討論分析：過最高點(diǎn)時(shí)，v≥eq \r(gr)，F(xiàn)N＋mg＝meq \f(v2,r)，繩、圓軌道對球產(chǎn)生彈力FN；不能過最高點(diǎn)時(shí)，v

相關(guān)試卷

復(fù)習(xí)鞏固03 功與能-2025年寒假提升高考物理專題：

這是一份復(fù)習(xí)鞏固03 功與能-2025年寒假提升高考物理專題，文件包含復(fù)習(xí)鞏固03功與能原卷版docx、復(fù)習(xí)鞏固03功與能解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源，其中試卷共47頁， 歡迎下載使用。

【鞏固復(fù)習(xí)】人教版(2019）必修1 高中物理 高一寒假專題02 勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律（原卷版+解析版）.zip：

這是一份【鞏固復(fù)習(xí)】人教版(2019）必修1 高中物理 高一寒假專題02 勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律（原卷版+解析版）.zip，文件包含鞏固復(fù)習(xí)人教版2019必修1高中物理高一寒假專題02勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律原卷版docx、鞏固復(fù)習(xí)人教版2019必修1高中物理高一寒假專題02勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源，其中試卷共27頁， 歡迎下載使用。

【寒假作業(yè)】人教版2019 高中物理 高二寒假鞏固提升訓(xùn)練 第2天 靜電場及其能量問題-練習(xí).zip：

這是一份【寒假作業(yè)】人教版2019 高中物理 高二寒假鞏固提升訓(xùn)練 第2天 靜電場及其能量問題-練習(xí).zip，文件包含寒假作業(yè)人教版2019高中物理高二寒假鞏固提升訓(xùn)練第2天靜電場及其能量問題原卷版docx、寒假作業(yè)人教版2019高中物理高二寒假鞏固提升訓(xùn)練第2天靜電場及其能量問題解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源，其中試卷共18頁， 歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

高考物理二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)鞏固練習(xí)專題（02）力與物體的直線運(yùn)動（含解析）

高考物理二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)鞏固練習(xí)專題（02）力與物體的直線運(yùn)動（含解析）
高中物理高考 專題10 萬有引力與航天（講義）-【教育機(jī)構(gòu)專用】高三物理寒假講義

高中物理高考 專題10 萬有引力與航天（講義）-【教育機(jī)構(gòu)專用】高三物理寒假講義
高考物理一輪復(fù)習(xí)鞏固提升第4章第4節(jié)　萬有引力與航天 (含解析)

高考物理一輪復(fù)習(xí)鞏固提升第4章第4節(jié)　萬有引力與航天 (含解析)
2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題07萬有引力與航天（2）

2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題07萬有引力與航天（2）
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
寒假專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部