必修二第四章 匀速圆周运动 匀速圆周运动
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圆周运动的规律及其应用一、 匀速圆周运动的基本规律1.匀速圆周运动的定义:作 的物体,如果在相等时间内通过的 相等,则物体所作的运动就叫做匀速圆周运动。
2.匀速圆周运动是:速度 不变, 时刻改变的变速运动;是加速度 不变, 时刻改变的变加速运动。
3.描述匀速圆周运动的物理量 线速度:r Tr t s v ωπ===2,方向沿圆弧切线方向,描述物体运动快慢。
角速度:Tt πθω2== 描述物体转动的快慢。
转速n :每秒转动的圈数,与角速度关系n πω2= 向心加速度: v r rv a ωω===22描述速度方向变化快慢,其方向始终指向圆心。
向心力:向心力是按 命名的力,任何一个力或几个力的合力只要它的 是使物体产生 ,它就是物体所受的向心力.向心力的方向总与物体的运动方向 ,只改变线速度 ,不改变线速度 .==ma F v m r m rv m ωω==22。
二、 匀速圆周运动基本规律的应用【基础题】例1:上海锦江乐园新建的“摩天转轮”,它的直径达98m ,世界排名第五,游人乘坐时,转轮始终不停地匀速转动,每转一周用时25min.下列说法中正确的是 ( )A . 每时每刻,每个人受到的合力都不等于零 B. 每个乘客都在做加速度为零的匀速运动C. 乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变D. 在乘坐过程中每个乘客的线速度保持不变【同步练习】1.一物体作匀速圆周运动,在其运动过程中,不发生变化的物理量是( )A .线速度B . 角速度C .向心加速度D .合外力2.质量一定的物体做匀速圆周运动时,如所需向心力增为原来的8倍,以下各种情况中可能的是( )A. 线速度和圆半径增大为原来的2倍B. 角速度和圆半径都增大为原来的2倍C. 周期和圆半径都增大为原来的2倍D. 频率和圆半径都增大为原来的2倍3.用细线将一个小球悬挂在车厢里,小球随车一起作匀速直线运动。
当突然刹车时,绳上的张力将( )A. 突然增大B. 突然减小C. 不变D. 究竟是增大还是减小,要由车厢刹车前的速度大小与刹车时的加速度大小来决定4.汽车驶过半径为R 的凸形桥面,要使它不至于从桥的顶端飞出,车速必须小于或等于( )A. 2RgB. RgC. Rg 2D. Rg 35.做匀速圆周运动的物体,圆半径为R ,向心加速度为a ,则以下关系式中不正确的是( )A. 线速度aR v =B. 角速度R a =ωC. 频率R a f π2=D. 周期aR T π2= 6.一位滑雪者连同他的滑雪板共70kg ,他沿着凹形的坡底运动时的速度是20m/s ,坡底的圆弧半径是50m ,试求他在坡底时对雪地的压力。
物理必修二圆周运动知识点自然界万物的运动和变化,以及人们创造的一切,都是我们兴趣的取之不竭的泉。
让我们在自己的心灵中点燃起强烈的求知的火花,以浓厚的兴趣进入物理的大千世界,接下来WTT 在这里给大家分享一些关于物理必修二圆周运动知识点,供大家学习和参考,希望对大家有所帮助。
物理必修二圆周运动知识点曲线运动1.在曲线运动中,质点在某一时刻(某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。
2.物体做直线或曲线运动的条件:(已知当物体受到合外力F作用下,在F方向上便产生加速度a)(1)若F(或a)的方向与物体速度v的方向相同,则物体做直线运动;(2)若F(或a)的方向与物体速度v的方向不同,则物体做曲线运动。
3.物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。
4.平抛运动:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。
分运动:(1)在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动;(2)在竖直方向上物体的初速度为零,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。
5.以抛点为坐标原点,水平方向为____轴(正方向和初速度的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向下.6.①水平分速度:②竖直分速度:③t秒末的合速度④任意时刻的运动方向可用该点速度方向与____轴的正方向的夹角表示7.匀速圆周运动:质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的圆弧长度相同。
8.描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度v:质点通过的弧长和通过该弧长所用时间的比值,即v=s/t,单位m/s;属于瞬时速度,既有大小,也有方向。
方向为在圆周各点的切线方向上9.匀速圆周运动是一种非匀速曲线运动,因而线速度的方向在时刻改变(2)角速度:ω=φ/t(φ指转过的角度,转一圈φ为 ),单位 rad/s或1/s;对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度是恒定的(3)周期T,频率:f=1/T(4)线速度、角速度及周期之间的关系:10.向心力:向心力就是做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力,向心力只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。
物理必修二圆周运动知识点总结一、圆周运动的基本概念定义:质点以某点为圆心,半径为r在圆周上运动,其轨迹是圆周或圆弧的运动称为圆周运动。
圆周运动是曲线运动的一种,因此它一定是变速运动。
分类:圆周运动可分为匀速圆周运动和变速圆周运动。
匀速圆周运动指的是线速度大小处处相等的圆周运动,尽管线速度大小不变,但由于方向时刻改变,因此匀速圆周运动仍然是变速运动。
二、描述圆周运动的物理量线速度:描述质点沿圆周运动的快慢的物理量,其方向是质点在圆周上某点的切线方向。
在匀速圆周运动中,线速度大小不变,但方向时刻改变。
角速度:描述质点绕圆心转动的快慢的物理量,是矢量,其方向用右手螺旋定则确定。
在匀速圆周运动中,角速度大小和方向都不变。
周期和频率:周期是质点完成一次圆周运动所需的时间,频率是周期的倒数,表示单位时间内完成圆周运动的次数。
在匀速圆周运动中,周期和频率都不变。
向心力:使质点沿圆周运动的力,方向始终指向圆心。
向心力的大小与线速度、角速度和半径有关,其作用是改变质点的速度方向,使质点能够持续沿圆周运动。
三、圆周运动的规律和应用牛顿第二定律在圆周运动中的应用:通过向心力表达式,可以推导出圆周运动的线速度、角速度、周期等物理量之间的关系。
圆周运动在日常生活和科技领域中的应用:例如电动机转子、车轮、皮带轮等的运动都是圆周运动。
此外,人造卫星、行星运动等天体运动也可以视为圆周运动。
四、离心运动做圆周运动的物体,由于惯性,总有沿着切线方向飞去的倾向。
一旦受力突然消失或合力不足以提供所需的向心力时,物体就会做离心运动。
以上是物理必修二中关于圆周运动的主要知识点总结。
这些知识点是理解和分析圆周运动的基础,对于后续学习物理的其他部分以及应用物理知识解决实际问题具有重要意义。
专题03 圆周运动知识整理一、描述圆周运动的物理量 1.圆周运动运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动,圆周运动为曲线运动,故一定是变速运动. 2.线速度(1)物理意义:描述圆周运动物体的运动快慢. (2)定义公式:v =ΔsΔt.(3)方向:线速度是矢量,其方向为物体做圆周运动时该点的切线方向. 3.角速度(1)物理意义:描述物体绕圆心转动的快慢. (2)定义公式:ω=ΔθΔt.(3)单位:弧度/秒,符号是rad/s. 4.转速和周期(1)转速:物体单位时间内转过的圈数. (2)周期:物体转过一周所用的时间. 5.描述圆周运动的各物理量之间的关系6.描述圆周运动的各物理量之间关系的理解(1)角速度、周期、转速之间关系的理解:物体做匀速圆周运动时,由ω=2πT =2πn 知,角速度、周期、转速三个物理量,只要其中一个物理量确定了,其余两个物理量也唯一确定了.(2)线速度与角速度之间关系的理解:由v =ω·r 知,r 一定时,v ∝ω;v 一定时,ω∝1r;ω一定时,v ∝r .二、匀速圆周运动1.定义:线速度大小不变的圆周运动.2.特点(1)线速度大小不变,方向不断变化,是一种变速运动.(2)角速度不变.(3)转速、周期不变.三、向心力1.定义做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心,这个指向圆心的力叫作向心力.2.公式:F n=mv2r或者F n=mω2r.3.方向向心力的方向始终指向圆心,由于方向时刻改变,所以向心力是变力.4.效果力向心力是根据力的作用效果来命名的,凡是由某个力或者几个力的合力提供的物体做匀速圆周运动的力,不管属于哪种性质,都是向心力.5.向心力的来源向心力是根据力的作用效果命名的.它可以由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供,也可以由它们的合力提供,还可以由某个力的分力提供.四、变速圆周运动和一般曲线运动1.变速圆周运动变速圆周运动所受合外力一般不等于向心力,合外力一般产生两个方面的效果:(1)合外力F跟圆周相切的分力F t,此分力与物体运动的速度在一条直线上.(2)合外力F指向圆心的分力F n,此分力提供物体做圆周运动所需的向心力,改变物体速度的方向.2.一般曲线运动的处理方法一般曲线运动,可以把曲线分割成许多很短的小段,每一小段可看作一小段圆弧.圆弧弯曲程度不同,表明它们具有不同的半径.这样,质点沿一般曲线运动时,可以采用圆周运动的分析方法进行处理.3.匀速圆周运动和变速圆周运动的对比匀速圆周运动变速圆周运动线速度特点 线速度的方向不断改变、大小不变 线速度的大小、方向都不断改变 受力特点 合力方向一定指向圆心,充当向心力合力可分解为与圆周相切的分力和指向圆心的分力,指向圆心的分力充当向心力周期性 有不一定有性质 均是非匀变速曲线运动 公式F n =m v 2r=mω2r 都适用五、匀速圆周运动的加速度方向1.定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫作向心加速度.2.向心加速度的作用:向心加速度的方向总是与速度方向垂直,故向心加速度的作用只改变速度的方向,对速度的大小无影响.六、匀速圆周运动的加速度大小 1.向心加速度公式 (1)基本公式a n =v 2r =ω2r .(2)拓展公式a n =4π2T2·r =ωv .2.向心加速度的公式既适用于匀速圆周运动,也适用于非匀速圆周运动. 3.向心加速度的几种表达式4.向心加速度的大小与半径的关系(1)当半径一定时,向心加速度的大小与角速度的平方成正比,也与线速度的平方成正比.随频率的增大或周期的减小而增大.(2)当角速度一定时,向心加速度与运动半径成正比. (3)当线速度一定时,向心加速度与运动半径成反比.(4)a n 与r 的关系图象:如图所示,由a n -r 图象可以看出,a n 与r 成正比还是反比,要看ω恒定还是v 恒定.5.向心加速度的注意要点(1)向心加速度是矢量,方向总是指向圆心,始终与速度方向垂直,故向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小.向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢.(2)向心加速度的公式适用于所有圆周运动的向心加速度的计算.包括非匀速圆周运动.但a n 与v 具有瞬时对应性.七、铁路的弯道1.火车在弯道上的运动特点火车在弯道上运动时实际上在做圆周运动,因而具有向心加速度,由于其质量巨大,需要很大的向心力.2.向心力的来源(1)若转弯时内外轨一样高,则由外轨对轮缘的弹力提供向心力,这样,铁轨和车轮极易受损. (2)若内外轨有高度差,依据规定的行驶速度行驶,转弯时向心力几乎完全由重力G 和支持力F N 的合力提供.八、拱形桥凸形桥和凹形桥的比较汽车过凸形桥汽车过凹形桥受力分析向心力 F n =mg -F N =m v 2rF n =F N -mg =m v 2r对桥的压力F N ′=mg -m v 2rF N ′=mg +m v 2r结论 汽车对桥的压力小于汽车的重力,而且汽车速度越大,对桥的压力越小汽车对桥的压力大于汽车的重力,而且汽车速度越大,对桥的压力越大九、航天器中的失重现象和离心运动 1.航天器在近地轨道的运动(1)对航天器,在近地轨道可认为地球的万有引力等于其重力,重力充当向心力,满足的关系为Mg =Mv 2r .(2)对航天员,由重力和座椅的支持力提供向心力,满足的关系为mg -F N =mv 2r ,由以上两式可得F N =0,航天员处于完全失重状态,对座椅压力为零.(3)航天器内的任何物体之间均没有压力. 2.对失重现象的认识航天器内的任何物体都处于完全失重状态,但并不是物体不受地球引力.正因为受到地球引力的作用,才使航天器连同其中的航天员做匀速圆周运动.3.离心运动(1)定义:物体沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动. (2)原因:向心力突然消失或外力不足以提供所需向心力.两个模型一、火车转弯模型1.模型构建(1)火车车轮的特点:火车的车轮有凸出的轮缘,火车在铁轨上运行时,车轮与铁轨有水平与竖直两个接触面,这种结构特点,主要是避免火车运行时脱轨,如图所示。
【知识梳理】一、匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
(举例:电风扇转动时,其上各点所做的运动;地球和各个行星绕太阳的运动,都认为是匀速圆周运动。
)注意:匀速圆周运动是变速曲线运动,匀速圆周运动的轨迹是圆,是曲线运动,运动的速度方向时刻在变化,因而匀速圆周运动不是匀速运动,而是变速曲线。
“匀速”二字仅指在相等的时间里通过相等的弧长。
二、线速度:物体做匀速圆周运动时,通过的弧长S 与时间t 的比值就是线速度的大小。
用符号v 表示: tS v =1、线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。
2、线速度是矢量,它既有大小,也有方向.线速度的方向-----在圆周各点的切线方向上.3、匀速圆周运动的线速度不是恒定的,方向是时刻变化的三、角速度:圆周半径转过的角度ϕ与所用时间t 的比值。
用ω表示:公式:tϕω=单位:s rad /匀速圆周运动的快慢也可以用角速度来描述。
物体在圆周上运动得越快,连接运动物体和圆心的半径在同样的时间内转过的角度就越大。
对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度ω是恒定。
注意:同一条链子或绳子上的线速度相同,同一个轮子上的角速度相同。
两交合轮边缘上的线速度大小相等四、周期和频率匀速圆周运动是一种周期性的运动.周期(T ):做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间,单位是s 。
周期也是描述匀速圆周运动快慢的物理量,周期长运动慢,周期短运动快。
频率(f ):物体ls 由完成匀速圆周运动的圈数,单位是赫兹,记作“Hz ”.周期和频率互为倒数.频率也是描述匀速圆周运动快慢的物理量,频率低运动慢,频率高运动快。
Tf 1=转速n :做匀速圆周运动的物体单位时间内转过的圈数叫转速。
单位是r/s 、r/min 。
五、线速度、角速度、周期间的关系 1、定性关系三个物理量都是描述匀速圆周运动的快慢,匀速圆周运动得越快,线速度越大、角速度越大、周期越小. 2、定量关系设想物体沿半径为r 的圆周做匀速圆周运动,则在一个周期内转过的弧长为π2r ,转过的角度为π2,因此有T r v π2=,Tπω2= 比较可知:v =ωr =2πnr =2πfr 结论:由v =r ω知,当v 一定时,ω与r 成反比;当ω一定时,v 与r 成正比;当r 一定时,v 与ω成正比。
匀速圆周运动方程公式
匀速圆周运动的基本方程公式如下:
1. 线速度公式:v = Δs/Δt = 2πr/T = ωr = 2πrn。
其中,s代表弧长,t代表时间,r代表半径,n代表转速。
2. 角速度公式:ω = Δθ/Δt = 2π/T = 2πn。
其中,θ表示角度或者弧度。
3. 周期公式:T = 2πr/v = 2π/ω = 1/n。
4. 转速公式:n = 1/T = v/2πr = ω/2π。
5. 向心力公式:Fn = mrω^2 = mv^2/r = mr4π^2/T^2 = mr4π^2n^2。
6. 向心加速度公式:an = rω^2 = v^2/r = r4π^2/T^2 = r4π^2n^2。
7. 过最高点时的线速度条件:vmin = √gr。
8. 过最高点时对杆的压力最小值:fmin = mg - (有杆支撑)。
9. 过最低点时的对杆的拉力最大值:fmax = mg + (有杆)。
这些公式可以用于描述匀速圆周运动的各种物理量之间的关系,包括线速度、角速度、周期、转速、向心力和向心加速度等。
匀速圆周运动知识点解析1.匀速圆周运动的定义(1)轨迹是圆周的运动叫圆周运动。
(2)质点沿圆周运动,如果在相同时间里通过的弧长相等,这种运动叫匀速圆周运动。
(3)匀速圆周运动是最简单的圆周运动形式,也是最基本的曲线运动之一。
(4)匀速圆周运动是一种理想化的运动形式。
许多物体的运动接近这种运动,具有一定的实际意义。
一般圆周运动,也可以取一段较短的时间(或弧长)看成是匀速圆周运动。
2.周期(1)物体做匀速圆周运动时,运动一周所用的时间。
(2)周期用符号T表示,单位是秒。
(3)周期是反映重复性运动的运动快慢的物理量。
它从另一个角度描述了物体的运动。
3.线速度(1)物体做匀速圆周运动时,通过的弧长s跟通过这段弧长所用时间t的比值,叫运动物体线速度大小。
线速度的方向为圆周上某点的切线方向。
(2)线速度的计算公式:(3)线速度的意义:线速度实质上还是物体某一时刻的瞬时速度,虽然是用弧长和时间的比定义了速度大小,但当时间t趋于零时,弧长和为区别角速度而取名为线速度。
4.角速度转过这些角度所用时间t的比值,叫物体做匀速圆周运动的角速度。
(2)角速度计算公式:(3)角速度单位为:弧度/秒(rad/s)。
(4)角速度是矢量,方向为右手螺旋法则的大拇指的指向。
(5)角速度是描述转动快慢的物理量。
在描述转动效果时,它比用线速度描述更具有代表性。
5.向心加速度(1)匀速圆周运动的加速度方向匀速圆周运动的速度大小不变,速度的方向时刻在变,由于速度方向的变化,质点一定具有加速度,该加速度反映速度方向变化的快慢,该加速度的方向沿着半径指向圆心。
设质点沿半径是r的圆周做匀速圆周运动,在某时刻它处于A点,速度是vA,经过很短时间Δt后,运动到B点,速度为vB。
根据矢量合成的三角形法则可知,矢量vA与Δv之和等于vB,所以Δv是质点在A点时的加速度。
如图4-20。
时Δv便垂直于vA。
而vA是圆的切线,故Δv是指向圆心的。
即A点加速度指向圆心,所以匀速圆周运动的加速度又叫向心加速度。
第四章圆周运动章末复习学习目标:1、熟记线速度、角速度、周期、频率的物理意义及它们间的关系表达式。
2、深入理解向心加速度物理意义,掌握向心力的四个(v,w,T,f)表达式。
3、会在具体问题中分析向心力的来源。
熟练应用F提供=F需要计算相关物理量。
4、结合“离心运动”条件,继续深入理解圆周运动几种代表物理模型。
学习重点:准确记忆、应用圆周运动的相关公式。
学习难点:竖直方向上的圆周运动两种物理模型区别与理解。
整体复习★知识梳理要求:先独立思考填空,不会的翻阅课本、资料和6到12份学案准确完成。
书写整洁。
1、圆周运动的快慢可以用物体通过的与所用的比值来量度,我们把此比值称为线速度,用v表示。
线速度是,其方向沿方向。
2、物体沿着圆周运动,并且线速度的大小的运动叫做匀速圆周运动。
注意,匀速圆周运动的线速度的是不断变化的,因此匀速圆周运动是一种运动,这里的“匀速”是指不变。
3、物体做圆周运动的快慢还可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述,我们把比值称为,用ω表示。
角速度的单位是,符号是或。
4、圆周运动的快慢还常用转速n、周期T等物理量来描述。
转速指;周期是指做匀速圆周运动的物体。
5、线速度与角速度的关系:在圆周运动中,线速度的大小等于半径与角速度大小的乘积,即。
6、做匀速圆周运动的物体,加速度方向始终指向,这个加速度叫做。
7、向心加速度的大小表达式有a n=、a n=、a n=、a n= ___;8、匀速圆周运动是一个加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动。
9、做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向总指向,这个合力叫做向心力。
向心力是产生的原因,它使物体速度的不断改变,但不能改变速度的。
向心力是按命名的力,它可由重力、弹力、摩擦力等提供,也可以是这些力的合力或它们的分力来提供。
10、线速度公式角速度公式周期共识频率公式向心加速度:向心力:向心力的方向总是沿半径指向圆心,方向时刻改变,所以向心力是变力。
11、①当物体受到的合外力所需的向心力时,物体做离圆心越来越近的曲线运动;②当物体受到的合外力所需的向心力时,物体做离圆心越来越远的曲线运动;③当物体受到的合外力所需的向心力时,物体做轨道半径不变的稳定的圆周运动。
匀速圆周运动知识归纳圆周运动是高中物体中一种常见的运动,也是高中物理的一个重要知识点.以下就这部分内容需要重点掌握的知识进行归纳.一.知识整理1.匀速圆周运动的定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动.2.描述匀速圆周运动的物理量(1)线速度:v s t=(s 是物体在时间t 内通过的圆弧长),方向沿圆弧上该点处的切线方向,它是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量.(2)角速度:ωθθ=t(是物体在时间t 内绕圆心转过的角度),单位是弧度每秒,符号是rad/s ,它是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量.(3)周期T 和频率f :做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫周期,周期的倒数叫频率.转速是指做匀速圆周运动的物体每秒转过的圈数,用n 表示,单位是转每秒,符号是r/s .它们都是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量.(4)线速度、角速度、周期和频率以及转速间的关系:①v r r Trf rn ====ωπππ222②ωπππ===222T f n ③T f n ==11.(5)向心加速度:描述线速度方向变化快慢的物理量.大小:a v r r r Tf r n r n =====22222222444ωπππ方向:总是沿着半径指向圆心,所以方向时刻在变化,是一个变的加速度.(6)向心力大小:F ma mv r m r rm Tf rm n rm n n ======22222222444ωπππ方向:总是沿着半径指向圆心,所以时刻在变化,向心力是一个变力.3.匀速圆周运动的特点:线速度大小恒定,角速度、周期和频率及转速都是恒定不变的,向心力和向心加速度的大小也都是恒定不变的,但线速度、向心力和向心加速度的方向都时刻在变化.所以匀速圆周运动是一种变加速曲线运动.4.物体做匀速圆周运动的条件:合外力的大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心.即合外力提供向心力,且时刻等于向心力时,物体就做匀速圆周运动.做圆周运动的物体,若实际提供的向心力小于它所需的向心力时,物体将逐渐远离圆心,做离心运动.做圆周运动的物体,若实际提供的向心力大于它所需的向心力时,物体将逐渐向圆心运动,做逐渐靠近圆心的运动.5.向心力的来源:在匀速圆周运动中,向心力是由物体受到的合外力来提供,且与合外力相等.在非匀速圆周运动中,向心力是由物体受到的合外力在指向圆心方向的分力来提供,且与合外力的这个分力相等,而这个分力只改变物体的速度方向;合外力在切线方向上的另一个分力改变了物体的速度大小.二.典型例题赏析例:如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则()A.球A 的线速度必定大于球B 的线速度B.球A 的角速度必定小于球B 的角速度C.球A 的运动周期必定小于球B 的运动周期D.球A 对筒壁的压力必定大于球B 对筒壁的压力解析:对A 、B 球进行受力分析可知,A 、B 两球受力一样,它们均受重力mg 和支持力N ,则重力和支持力的合力提供向心力,受力图如图3所示.则可知筒壁对小球的弹力N mg =sin θ,而重力和弹力的合力F mgctg =θ,由牛顿第二定律可得:mgctg mr m v r m r T θωπ===22224.则可得:ωθθπθθ====gctg r v grctg T r gctg N mg ,,,2sin 由于A 球运动的半径大于B 球运动的半径,由ωθ=gctg r 可知球A 的角速度必定小于球B 的角速度;由v grctg =θ可知球A 的线速度必定大于球B 的线速度;由T r gctg =2πθ可知球A 的运动周期必定大于球B 的运动周期;由N mg =sin θ可知球A 对筒壁的压力一定等于球B 对筒壁的压力.故正确的答案为A 、B .。
《匀速圆周运动》教学方案设计一、教材分析本节内容是高中必修2第四章《匀速圆周运动》的第三节内容,在此之前,学生已经初步认识了匀速圆周运动,会用线速度、角速度、周期、频率描述匀速圆周运动的快慢。
而通过第二节向心力和向心加速度内容的学习,学生已经知道了向心力的大小与质量、角速度、半径的定量关系。
本节课立足于匀速圆周运动基本规律上,结合实际生活中两个实例“火车转弯”和“汽车过拱桥”进行分析,解决有关圆周运动问题重要的是搞清楚向心力的来源,明确提出向心力是按效果命名的力,任何一个或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度,它就是物体所受的向心力,这是研究圆周运动的关键。
教材后面又附有思考与讨论,以开拓学生的思维。
二、学习目标1.知识与技能(1)会在具体问题中分析向心力的来源,明确向心力是按效果命名的力.(2)掌握应用牛顿运动定律解决匀速圆周运动问题的一般方法,会处理水平面、竖直面的问题.(3)知道向心力,向心加速度的公式也适应变速圆周运动,理解如何使用.2.过程与方法(1)通过列举生活中圆周运动的例子,总结出这些多样的圆周运动的共同特点,及都受到向心力的作用。
(2)注意统一性和特殊性,注意一般方法和特殊方法,提高综合分析的能力.3.情感态度与价值观(1)通过对圆周运动受力的分析,体会到任何事物的变化和运动都能找到动力学原因从而领悟到因果的制约与被制约关系。
(2)通过实际演练,使学生在巩固知识的同时,体会到物理就在我们身边,领略到将理论应用于实际解决问题而带来的成功的娱乐.(3)激发学生学习兴趣,培养学生关心周围事物的习惯.三、学习对象分析本节课是在学生已经基本掌握匀速圆周运动规律和描述圆周运动的基本物理量(线速度,角速度,向心力和向心加速度)以及有关公式推导与计算之后,安排的一节实例分析课。
在课堂中采用实验演示,多媒体,电脑动画模拟等辅助手段,帮助学生建立形象直观的认识,降低难度。
四、学习重、难点1.学习重点(1)理解向心力是按效果命名的力.(2)会在具体问题中分析向心力,综合运用牛顿定律分析解决问题.解决方法:多联系实际,通过对生活实例的分析掌握重点内容2.学习难点:实际问题中向心力的来源的分析解决办法:通过对实例的分析,结合课件和实物演示,从力的作用效果上去寻找向心力五、教学设计思想为了在教学中体现科学探究精神,尽可能完整的经历科学探究过程,使学生通过体验感受战胜困难,解决物理问题的喜悦,体验到学习科学的乐趣,了解科学的方法,获取科学知识,本节教学把课本中的内容以问题的形式提出,通过学生探究式的大胆猜想,再通过科学的分析,将物理理论应用生活实际之中。
鲁科版高中物理必修二第四章匀速圆周运动单元检测一、单选题1.有一种大型游戏器械,它是一个圆筒形大容器,筒壁竖直,游客进入容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动,转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,这是因为()A. 游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁B. 游客处于失重状态C. 游客受到的摩擦力等于重力D. 游客随着转速的增大有沿壁向上滑动的趋势2.如图所示,倒置的光滑圆锥面内侧,有质量相同的两个小玻璃球A、B,沿锥面在水平面内作匀速圆周运动,关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度正确的说法是()A. 它们的角速度相等ωA=ωBB. 它们的线速度υA<υBC. 它们的向心加速度相等D. A球的向心加速度大于B球的向心加速度3.如图所示,可视为质点的小物体m被水平传送带匀速传送,A为传送带终端皮带轮,已知皮带轮半径为r,传送带与皮带轮间不打滑,当m可被水平抛出时,A轮的转速至少为()A. B. C. D.4.氢原子辐射出一个光子后,则( )A. 电子绕核旋转半径增大B. 电子的动能增加C. 氢原子电势能增加D. 原子的能级值增大5.如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是()A. 车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来B. 人在最高点时对座位不可能产生压力C. 人在最低点时对座位的压力等于mgD. 人在最低点时对座位的压力大于mg6.一个小球做匀速圆周运动,圆半径0.5m,在10s内转了5圈,则()A. 小球线速度大小为2πB. 小球角速度大小为2πC. 小球线速度大小为D. 小球角速度大小为4π7.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下列说法中正确的是()A. 线速度大的角速度一定大B. 线速度大的周期一定小C. 角速度大的半径一定小D. 角速度大的周期一定小8.一质点以匀速率在水平面上做曲线运动,其轨迹如图所示.从图中可以看出,质点在a、b、c、d四点处加速度最大的点是()A. aB. bC. cD. d9.在公交车上坐着一位中学生,脚边放着他携带的一小桶水。
匀速圆周运动第四章A匀速圆周运动一、教学任务分析匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体会建立理想模型的科学研究方法。
通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式,创设平台,让学生根据本节课所学的知识,对几个实际问题进行讨论分析,调动学生学习的情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。
通过生活实例,认识圆周运动在生活中是普遍存在的,学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的,激发学习热情和兴趣。
二、教学目标1、知识与技能(1)知道物体做曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。
2、过程与方法(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程,认识建立理想模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,认识类比方法的运用。
3、态度、情感与价值观(1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激发学习兴趣和求知欲。
(2)通过共同探讨、相互交流的学习过程,懂得合作、交流对于学习的重要作用,在活动中乐于与人合作,尊重同学的见解,善于与人交流。
三、¥资%源~网教学重点难点重点:(1)匀速圆周运动概念。
(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。
难点:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。
四、教学资源1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板,建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连接的小球。
物理必修二知识点概念物理必修二知识点概念【篇一】一、知识点(一)曲线运动的条件:合外力与运动方向不在一条直线上(二)曲线运动的研究方法:运动的合成与分解(平行四边形定则、三角形法则)(三)曲线运动的分类:合力的性质(匀变速:平抛运动、非匀变速曲线:匀速圆周运动)(四)匀速圆周运动1受力分析,所受合力的特点:向心力大小、方向2向心加速度、线速度、角速度的定义(文字、定义式) 3向心力的公式(多角度的:线速度、角速度、周期、频率、转)(五)平抛运动1受力分析,只受重力2速度,水平、竖直方向分速度的表达式;位移,水平、竖直方向位移的表达式3速度与水平方向的夹角、位移与水平方向的夹角(五)离心运动的定义、条件二、考察内容、要求及方式1曲线运动性质的判断:明确曲线运动的条件、牛二定律(选择题)2匀速圆周运动中的动态变化:熟练掌握匀速圆周运动各物理量之间的关系式(选择、填空)3匀速圆周运动中物理量的计算:受力分析、向心加速度的几种表示方式、合力提供向心力(计算题)3运动的合成与分解:分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空)4平抛运动相关:平抛运动中速度、位移、夹角的计算,分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空、计算) 5离心运动:临界条件、静摩擦力、匀速圆周运动相关计算(选择、计算)【篇二】一、知识点(一)能、势能、动能的概念(二)功1功的定义、定义式及其计算2正功和负功的判断:力与位移夹角角度、动力学角度(三)功率1功率的定义、定义式2额定功率、实际功率的概念3功率与速度的关系式:瞬时功率、平均功率4功率的计算:力与速度角度、功与时间角度(四)重力势能1重力做功与路径无关2重力势能的表达式3重力做功与重力势能的关系式4重力势能的相对性:零势能参考平面5重力势能系统共有(五)动能和动能定理1动能的表达式2动能定理的内容、表达式(六)机械能守恒定律:内容、表达式二、重点考察内容、要求及方式1正负功的判断:夹角角度、动力学角度:力对物体产生的加速度与物体运动方向一致或相反,导致物体加速或减速,动能增大或减小(选择、判断)2功的计算:重力做功、合外力做功(动能定理或功的定义角度)(填空、计算)3功率的计算:力与速度角度、功与时间角度(填空、计算)4机车启动模型:功率与速度、力的关系式;运动学规律(填空、计算)5动能定理与受力分析:求牵引力、阻力;要求正确受力分析、运动学规律(计算)6机械能守恒定律应用:机械能守恒定律表达式、设定零势能参考平面;求解动能、高度等【篇三】第四章曲线运动第一模块:曲线运动、运动的合成和分解『夯实基础知识』■考点一、曲线运动1、定义:运动轨迹为曲线的运动。
图3 匀速圆周运动
1.对于做匀速圆周运动的物体,下面说法正确的是
A .相等的时间里通过的路程相等
B .相等的时间里通过的弧长相等
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
2.做匀速圆周运动的物体,下列不变的物理量是
A .速度
B .速率
C .角速度
D .周期
3.关于角速度和线速度,说法正确的是
A .半径一定,角速度与线速度成反比
B .半径一定,角速度与线速度成正比
C .线速度一定,角速度与半径成正比
D .角速度一定,线速度与半径成反比
4.如图3所示,地球绕OO ′轴自转,则下列正确的是
A .A 、
B 两点的角速度相等 B .A 、B 两点线速度相等
C .A 、B 两点的转动半径相同
D . A 、B 两点的转动周期相同
5.做匀速圆周运动的物体,10 s内沿半径是20 m的圆周运动了100 m,则其
线速度大小是 m/s ,周期是 s,角速度是 rad/s
6.A 、B 两质点分别做匀速圆周运动,在相同时间内,它们通过的弧长之比sA ∶sB =2∶3,而转过的角度之比φA ∶φB =3∶2,则它们的周期之比TA ∶TB = ;角速度之比ωA ∶ωB = ;线速度之
比vA ∶vB = ,半径之比RA ∶RB =
.
7.(1)一个圆环,以竖直直径AB 为轴匀速转动,
如图所示,则环上M 、N 两点的线速度的大小
之比v M∶v N = ;角速度之比ωM∶ωN =
;周期之比T M∶T N = .
(2)如图5所示,转轴O 1上固定有两个半径分别为R 和r 的轮,用皮带传动O 2轮,O 2的轮半径是r ′,若O 1每秒钟转了5圈,R =1 m,r =r ′=0.5 m,则:①大轮转动的角速度ω= rad/s ;②图中A 、C 两点的线速度分别是v A = m/s ,v C = m/s 。
图4
8、一个做匀速圆周运动的物体其质量为2.0kg ,如果物体转速度为原来的2倍,则所属的向心力就比原来的向心力大15N 。
试求:
(1)物体原来所受向心力的大小 (2)物体后来的向心加速度
9、一根劲度系数为K=100N/m 的轻弹簧原长0.1m ,一端固定一个质量为0.6kg 的小球,另一端固定在桌面上的O 点。
使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,设弹簧的形变总是在弹性限度内,则当小球的角速度为10rad/s 时,弹簧对小球的拉力为多大?
1.ABD
2.BCD
3.B
4.AD
5. 10 12.56 0.5
6. 2∶3 3∶2 2∶3 4∶9
7(1)3∶1 1∶1 1∶1
(2)①31.4 ②15.7 31.4
8.解:(1)F 1=m ω2r F 2=m (2ω)2r=4 F 1
由题知:F 2— F 1=15 即F 1=5N
(2)物体后来的向心加速度a 2= F 2/m=10m/s 2
9.解:设弹簧对小球的拉力为F ,则弹簧伸长x=F/K 。
由向心力公式得:
F= m ω2(L+x ) 解得N m K KL m F 152
2=-=ωω。