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一、勻速圓周運動 質(zhì)點沿圓周運動，如果在相等的時間里通過的圓弧長度相等，我們就說質(zhì)點在做勻速圓周運動．對勻速圓周運動的認識： 1．“勻速”圓周運動應理解為“勻速率”，而不能理解為“勻速度”，因為勻速圓周運動線速度的大小雖然不變，但方向時刻在變化，因而它是變速運動且是變加速運動． 2．因為勻速圓周運動是變速運動，所以是有加速度的，故作勻速圓周運動的物體所受的合外力肯定不等于零．,1,二、描述圓周運動快慢的幾個物理量 1．線速度(v) (1)定義：質(zhì)點做勻速圓周運動通過的弧長s和所用時間t的比值，叫線速度． (3)線速度方向：線速度是矢量，它的方向時刻在變化，物體在某一時刻或某一位置的速度方向就是物體運動到圓周上該點的切線方向．,2,,,2．角速度(ω) (1)定義：做勻速圓周運動的物體其半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時間t的比值，叫做物體的角速度． (3)單位：在國際單位制中，角度用弧度(rad)表示，故角速度的單位是弧度/秒，符號是rad/s. 3．周期(T) 做勻速圓周運動的物體運動一周所用的時間叫做周期． 它也是描述質(zhì)點做勻速圓周運動快慢的物理量，周期越長說明物體運動越慢；周期越短說明質(zhì)點運動越快．單位：s.,3,,,4．頻率(f)：周期的倒數(shù)叫頻率，頻率的單位是：Hz. 5．轉(zhuǎn)速：做圓周運動的物體單位時間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，叫轉(zhuǎn)速．通常用n表示，單位是：r/s. 實際中所說的轉(zhuǎn)數(shù)是指做勻速圓周運動的物體每分鐘轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，用n表示，單位是：r/min或r/s. 說明：頻率和轉(zhuǎn)速對勻速圓周運動來說在意義上是相等的，但頻率具有更廣泛的意義．兩者的單位也不相同．,4,三、向心力 1．定義：做勻速圓周運動的物體所受到的合外力，總是沿半徑指向圓心，叫做向心力． 2．大?。?3．方向：總是沿半徑指向圓心． 4．做勻速圓周運動的物體的向心力大小是不變的，但方向始終指向圓心，時刻在變化，故向心力是變力而不是恒力． 5．向心力是根據(jù)力的作用效果命名的力，它可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是它們的合力，或某一個力的分力．,5,四、向心加速度 1．定義：由向心力產(chǎn)生的加速度，叫向心加速度，描述線速度方向變化的快慢． 2．大?。?3．方向：始終指向圓心． 4．做勻速圓周運動物體的向心加速度大小是不變的，但方向時刻在變，因此勻速圓周運動是加速度變化的變加速曲線運動．(非勻速曲線運動),6,五、離心現(xiàn)象 1．定義：做勻速圓周運動的物體，在合外力突然消失或不足以提供向心力的情況下，所做的逐漸遠離圓心的運動，稱為離心運動． 2．物體做離心運動的條件：合外力突然消失或不足以提供物體做圓周運動所需的向心力． 做圓周運動的物體，由于本身的慣性，總有沿圓周切線方向飛出去的傾向．當合外力等于向心力時，物體做勻速圓周運動；當合外力突變?yōu)?時，物體沿切線飛出；當合外力小于所需的向心力時，物體逐漸遠離圓心．,7,(多選)對于勻速圓周運動的物體，下列說法中正確的是( ) A．線速度不變 B．角速度不變 C．周期不變 D．轉(zhuǎn)速不變 解析：由勻速圓周運動的特點可知，A錯，B、C、D正確． 答案：BCD,8,(單選Ⅰ)關于角速度和線速度，下列說法正確的是( ) A．半徑一定，角速度與線速度成反比 B．半徑一定，角速度與線速度成正比 C．線速度一定，角速度與半徑成正比 D．角速度一定，線速度與半徑成反比 解析：根據(jù)v＝ωr可知，半徑一定，角速度與線速度成正比，A錯，B正確；線速度一定，角速度與半徑成反比，C錯；角速度一定，線速度與半徑成正比，D錯． 答案：B,9,(單選Ⅱ)(2010年廣東學業(yè)水平測試)如圖所示，飛機在豎直平面內(nèi)俯沖又拉起，這一過程可看作勻速圓周運動．在最低點時，飛行員對座椅的壓力為F.設飛行員所受重力為G.則飛機在最低點時( ) A．F＝0 B．F＜G C．F＝G D．F＞G,10,解析：飛行員在最低點受支持力F′與重力G.此時F′－G＝F向，即F′＝G＋F向．F′＞G，又F′與F是作用力與反作用力，大小相等，故F＞G. 答案：D,11,(單選Ⅰ)關于向心加速度的物理意義，下列說法中正確的是( ) A．它描述的是線速度方向變化的快慢 B．它描述的是線速度大小變化的快慢 C．它描述的是向心力變化的快慢 D．它描述的是角速度變化的快慢 解析：向心加速度描述的是線速度方向變化的快慢，A正確；在勻速圓周運動中線速度大小是不變的，B錯；根據(jù)牛頓第二定律，向心加速度是由向心力決定的，C錯；勻速圓周運動的角速度是一個恒量，D錯． 答案：A,12,(多選)(2010年廣東學業(yè)水平測試)下列屬于離心現(xiàn)象的是( ) A．投籃球 B．投擲標槍 C．用洗衣機脫去濕衣服中的水 D．旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉雨傘上的水滴,13,解析：洗衣機脫出的水和旋轉(zhuǎn)雨傘甩出的水滴都遠離圓心，做離心運動． 答案：CD 點評：做勻速圓周運動的物體，在外界提供的向心力小于所需的向心力時，物體做離心運動，其運動軌跡是遠離圓心的曲線．,14,1．(單選Ⅰ)下列現(xiàn)象中，與離心運動無關的是( ) A．汽車轉(zhuǎn)彎時速度過大，乘客感覺被往外甩 B．汽車急剎車時，乘客身體向前傾 C．洗衣機脫水桶旋轉(zhuǎn)，將衣服上的水甩掉 D．運動員投擲鏈球時，在高速旋轉(zhuǎn)的時候釋放鏈球,解析：汽車急剎車時，乘客由于慣性仍然保持原來的運動狀態(tài)，故向前傾，故選B. 答案：B,15,2．(單選Ⅰ)(2010年廣東學業(yè)水平測試)如右圖所示，細桿上固定兩個小球a和b，桿繞O點勻速轉(zhuǎn)動．下列說法正確的是( ) A．a(chǎn)、b兩球角速度相等 B．a(chǎn)、b兩球線速度相等 C．a(chǎn)球的線速度比b球的大 D．a(chǎn)球的角速度比b球的大,解析：a、b兩點繞O點旋轉(zhuǎn)，角速度相等，由v＝ω·r知vb＞va. 答案：A 點評：同軸轉(zhuǎn)動的特點是角速度相等．,16,3．(單選Ⅰ)(2010年黑龍江學業(yè)水平測試)如圖，A、B兩點分別位于大小輪的邊緣，接觸面不打滑，則兩輪在轉(zhuǎn)動過程中，下列說法正確的是( ) A．A、B兩點的角速度大小相等 B．A、B兩點的線速度大小相等 C．A、B兩點的周期相同 D．A、B兩點的頻率相同,解析：兩輪接觸不打滑，接觸處線速度相等，但大輪與小輪轉(zhuǎn)一圈的時間不相等，即A、B兩點的周期和頻率不同． 答案：B,17,4．(單選Ⅰ)火車轉(zhuǎn)彎做圓周運動，如果外軌和內(nèi)軌一樣高，火車能勻速通過彎道做圓周運動，下列說法中正確的是( ) A．火車通過彎道向心力的來源是外軌的水平彈力，所以外軌容易磨損 B．火車通過彎道向心力的來源是內(nèi)軌的水平彈力，所以內(nèi)軌容易磨損 C．火車通過彎道向心力的來源是火車的重力，所以內(nèi)外軌道均不磨損 D．以上三種說法都是錯誤的,解析：火車做圓周運動時的向心力指向圓心，亦即指向內(nèi)軌方向，這個力來自外軌的水平彈力，所以外軌容易磨損，選項A正確，其余三個選項是錯的，選A. 答案：A,18,5．(單選Ⅰ)在水平面上轉(zhuǎn)彎的汽車，向心力是( ) A．滑動摩擦力 B．靜摩擦力 C．重力和支持力的合力 D．重力、支持力和牽引力的合力,B,19,一、單項選擇題(Ⅰ)(1－10) 1．關于勻速圓周運動的性質(zhì)，以下說法中正確的是( ) A．勻速運動 B．勻變速運動 C．變加速運動 D．以上說法都不對,解析：勻速圓周運動實際是“勻速率”圓周運動，其線速度方向時刻變化，是變加速運動，故選C. 答案：C,20,二、單項選擇題(Ⅱ)(11－16) 11．如右圖所示，靠摩擦傳動做勻速轉(zhuǎn)動的大小兩輪接觸面互不打滑，大輪的半徑是小輪的2倍．A、B分別為大、小輪邊緣上的點，C為大輪上一條半徑的中點．下列說法正確的是( ) A．vA＞vB B．vB＞vC C．ωA＞ωB D．ωA＞ωC,解析：傳動的兩輪，輪緣上各點線速度大小相等，即vA＝vB；同一輪上各點的角速度相同即ωA＝ωC，而v＝ωr，故vA＞vC，∴vB＞vC；vA＝2rωA，vB＝rωB?ωB＞ωA，故選B. 答案：B,21,三、多項選擇題(17－20) 17．(2011年廣東學業(yè)水平模擬)如圖所示，在皮帶傳動中，兩輪半徑不等，下列說法哪些是正確的( ) A．兩輪角速度相等 B．兩輪周期相等 C．兩輪邊緣線速度的大小相等 D．同一輪上各點的線速度與該點到中心的距離成正比,CD,22,