第三讲圆周运动
[人教版必修第二册]
1．第六章第2节P27－P28页，向心力有什么特点？
提示：向心力是根据力的作用效果命名的。对物体进行受力分析时不分析向心力，它是由某个力或几个力的合力提供的。向心力大小的表达式：Fn＝man＝mω2r＝eqm\f(v2,r)＝eqm\f(4π2,T2)r。
2．第六章第3节P32页【思考与讨论】中的A、B、C三点中，哪两个点适用于“向心加速度与半径成正比”？哪两个点适用于“向心加速度与半径成反比”？
提示：vA＝vB，由an＝eq\f(v2,r)知，A、B两点适用于“向心加速度与半径成反比”；ωB＝ωC，由an＝ω2r知，B、C两点适用于“向心加速度与半径成正比”。
3．第六章第2节P29页，阅读“变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点”这一部分内容，说一说变速圆周运动的受力特点，怎样处理一般的曲线运动？
提示：对变速圆周运动，将其所受合力F沿切线和半径方向分解，跟圆周相切的分力Ft改变速度大小，指向圆心的分力Fn改变速度的方向。研究一般的曲线运动时，应用极限思想将曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，这样就可以采用分析圆周运动的方法来进行处理。
4．第六章第4节P35页图6.4－1、图6.4－2和图6.4－3，观察火车轮缘，并回答火车转弯满足什么条件时车轮不受侧压力？速度过大时哪条轨道受到挤压？速度过小呢？
提示：当重力和支持力的合力刚好提供向心力时，车轮不受侧压力；速度过大时外轨将受到轮缘的挤压，速度过小时内轨将受到轮缘的挤压。
5．第六章P42页【复习与提高】B组T3中白点转动的方向和转动的周期？
提示：圆盘转动一周所需要的时间为T1＝s，频闪光源每隔T2＝s闪一次，所以频闪光源每闪一次，白点尚未运动一周，故观察到白点逆时针转动。每次闪光，白点与原位置相差的角度Δθ＝2π－ω1T2＝＝，所以观察到白点转动的周期T＝＝＝1s。
考点一描述圆周运动的物理量及其关系
1．描述圆周运动的物理量
2．匀速圆周运动各物理量间的关系
3．三种传动方式及特点
（1）皮带传动：皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等。图甲中vA＝vC≠vB，图乙中vA＝vB≠vP＝vQ。
（2）摩擦传动和齿轮传动：如图丙、丁所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB。
（3）同轴转动：如图戊、己、庚所示，绕同一转轴转动的物体，角速度相同，即ωA＝ωB，由v＝ωr知v与r成正比。
题型一圆周运动各物理量间的关系
如图所示的旋转脱水拖把，拖把杆内有一段长度为35cm的螺杆通过拖把杆下段与拖把头接在一起，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）d＝5cm，拖把头的半径为10cm，拖把杆上段相对螺杆向下运动时拖把头就会旋转，把拖把头上的水甩出去。某次脱水时，拖把杆上段1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，下列说法正确的是（）
A．拖把头边缘的线速度为1.4πm/s B．拖把杆向下运动的速度为0.1πm/s
C．拖把头转动的角速度为7πrad/s D．拖把头的转速为1r/s
A
由题意知拖把头转动的周期T＝s＝s，则拖把头转动的角速度ω＝＝14πrad/s，故C错误；拖把头边缘的线速度v1＝＝1.4πm/s，故A正确；拖把杆向下运动的速度v2＝＝0.35m/s，故B错误；拖把头的转速n＝＝7r/s，故D错误。故选：A。
题型二常见的三种传动方式
（多选）如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机，它是由两个大小相等直径约为30cm的感应玻璃盘起电的，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接，如图乙所示，现玻璃盘以100r/min的转速旋转，已知主动轮的半径约为8cm，从动轮的半径约为2cm，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是（）
A．P、Q的线速度相同 B．玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反
C．P点的线速度大小约为1.6m/s D．摇把的转速约为400r/min
BC
由于线速度的方向沿曲线的切线方向，由题图乙可知，P、Q两点的线速度的方向一定不同，故A错误；若主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，所以玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反，故B正确；玻璃盘的直径是30cm，转速是100r/min，所以线速度v＝ωr＝2nπr＝m/s＝0.5πm/s≈1.6m/s，故C正确；从动轮边缘的线速度vc＝ωrc＝m/s＝m/s，由于主动轮的边缘各点的线速度与从动轮边缘各点的线速度的大小相等，即vz＝vc，所以主动轮的转速nz＝＝＝r/s＝25r/min，故D错误。故选：BC。