;;一、描述圆周运动的物理量及其相互关系
;物理量;物理量;二、离心运动
1.定义:做运动的物体,在合力或者提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐圆心的运动.?;2.供需关系与运动.
如图所示,F为实际提供的向心力,则
(1)当时,物体做匀速圆周运动;?
(2)当时,物体沿切线方向飞出;?
(3)当时,物体逐渐远离圆心;?
(4)当时,物体逐渐靠近圆心.?
;(1)线速度侧重于描述物体沿圆弧运动的快慢,角速度侧重于描述物体绕圆心转动的快慢.
(2)转速n和频率f含义相同,只是单位不同.
(3)物体做匀速圆周运动还是偏离圆形轨道完全是由实际提供的向心力大小决定的.
;1.[线速度与角速度]如图所示是机械手表传动装置中相互啮合的两个齿轮.齿轮转动时,其边缘P、Q两点线速度大小分别为vP和vQ,角速度大小分别为ωP和ωQ,则()
A.vPvQ B.vPvQ
C.ωPωQ D.ωPωQ
;?;?;3.[向心力]“转碟”是传统的杂技项目,如图所示,质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘,杂技演员用杆顶住碟子中心,使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动.当角速度为ω0时,碟子边缘看似一个光环.求此时发光物体的速度大小v0和受到的静摩擦力大小f.
;考点1圆周运动的运动学分析[基础考点]
1.圆周运动各物理量间的关系
;2.传动装置特点
;装置;1.(2024年辽宁卷)“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧.如图所示,当篮球在指尖上绕轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的()
A.半径相等
B.线速度大小相等
C.向心加速度大小相等
D.角速度大小相等
;【解析】由题意可知,球面上P、Q两点转动时属于同轴转动,所以角速度大小相等,D正确;球面上P、Q两点做圆周运动的半径大小关系为rPrQ,A错误;根据v=rω可知,球面上P、Q两点做圆周运动的线速度大小关系为vPvQ,B错误;根据an=rω2可知,球面上P、Q两点做圆周运动的向心加速度大小关系为aPaQ,C错误.
;2.(2024年广州五校联考)(多选)我国汉???一幅表现纺织女纺纱的壁画记载了我国古代劳动人民的智慧,如图甲所示.图乙是一种手摇纺车的示意图,一根绳圈连着一个直径较大的纺轮和一个直径很小的纺锤,纺轮和可转动的摇柄共轴,转动摇柄,绳圈就会牵动着另一头的纺锤飞快转动,a、B、C分别为摇柄、纺轮的绳圈、纺锤的绳圈上的点,则匀速转动摇柄时()
A.a点的周期保持不变
B.B点的线速度始终不变
C.纺锤的转速大于摇柄的转速
D.a点的向心加速度等于C点的向心加速度
;?;?;?;考点2圆周运动的动力学分析[能力考点]
1.向心力的来源
向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分力,因此在受力分析中不能再另外添加一个向心力.
2.向心力的确定
(1)确定圆周运动轨道所在的平面,确定圆心的位置.
(2)分析物体的受力情况,找出所有力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力.
;3.圆周运动的解题指导
;例1(2024年江苏卷)生产陶瓷的工作台匀速转动,台面上掉有陶屑,陶屑与台面间的动摩因数处处相同(台面足够大),则下列说法正确的是()
A.离轴OO越远的陶屑质量越大
B.离轴OO越近的陶屑质量越大
C.只有平台边缘有陶屑
D.离轴最远的陶屑距离不超过某一值R
;?;1.如图所示是中国航天员科研训练中心的载人离心机,该离心机臂长8m.某次训练中质量为70kg的航天员进入臂架末端的吊舱中呈仰卧姿态,航天员可视为质点,重力加速度g取10m/s2.当离心机以恒定角速度3raD/s在水平面内旋转时,下列说法正确的是()
A.航天员始终处于完全失重状态
B.航天员运动的线速度大小为24m/s
C.航天员做匀速圆周运动需要的向心加速度为8.2g
D.座椅对航天员的作用力大小为5040N
;?;2.(2024年江苏卷)如图所示,细绳穿过竖直的管子拴住一个小球,让小球在A高度处做水平面内的匀速圆周运动.现用力将细绳缓慢下拉,使小球在B高度处做水平面内的匀速圆周运动,A、B位置在同一竖直线上,不计一切摩擦,则()
A.线速度vAvB
B.角速度ωAωB
C.向心加速度aAaB
D.向心力FAFB
;?;考点3圆周运动的临界问题[能力考点]
1.确定临界状态的常用方法
(1)极限法:把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象显露,达到尽快求解的目的.
(2)假设法:有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索,但在变化过程中可能出现临界问题.
;2.分