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1、2022高考物理總復(fù)習(xí) 考查點8 圓周運動掌中寶素材
[考點巧記]
考點1 勻速圓周運動 A
勻速圓周運動是曲線運動，各點線速度方向沿切線方向，但大小不變；加速度方向始終指向圓心，大小也不變，但它是變加速運動．
考點2 線速度、角速度和周期 C
(1)線速度v：描述做圓周運動的物體運動快慢的物理量，方向沿切線方向．
公式：v＝，s為t時間內(nèi)通過的弧長，單位為m/s；
(2)角速度ω：描述連接運動質(zhì)點與圓心的半徑轉(zhuǎn)動快慢的物理量，ω＝，單位是rad/s；
(3)周期T：物體沿圓周繞行一周所用的時間，單位為s；
(4)頻率f：做圓周運動的物體1 s內(nèi)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，單位是Hz.
(
2、5)三者關(guān)系：v＝ωr＝＝2πrf，ω＝，T＝.
考點3 向心加速度 A
(1)方向：總是沿著半徑指向圓心，時刻改變．
(2)大?。篴＝v2/r＝rω2＝vω在勻速圓周運動中，向心加速度大小不變．
(3)物理意義：描述線速度方向變化快慢的物理量．
(4)向心加速度的公式也適用于非勻速圓周運動，且無論是勻速圓周運動還是非勻速圓周運動，向心加速度的方向都指向圓心．
考點4 向心力 C
1．向心力的基本內(nèi)容
(1)向心力是使物體產(chǎn)生向心加速度的力，方向與向心加速度方向相同，大小由牛頓第二定律可得：F＝＝mω2r＝m.
(2)方向：無論是否為勻速圓周運動，其向心力總是沿半徑指向圓心，
3、方向時刻改變，故向心力是變力．
(3)向心力是根據(jù)力的作用效果命名，不是一種特殊的力，可以是彈力、摩擦力或幾個力的合成，對于勻速圓周運動的向心力即為物體所受到的合外力．(注：受力分析時沒有向心力)
(4)向心力的作用效果：只改變速度方向，不改變速度大?。?
2．汽車過橋
(1)汽車過拱形橋如圖．
汽車在最高點滿足關(guān)系：mg－FN＝m，
即FN＝mg－m.
①當(dāng)v＝時，F(xiàn)N＝0.
②當(dāng)0≤v<時，0時，汽車將脫離橋面做平拋運動，發(fā)生危險．
(2)汽車過凹形橋如圖．
汽車在最低點滿足關(guān)系：FN－mg＝m，
即FN＝mg＋m.
由此可知，汽
4、車對橋面的壓力大于其自身重力，故凹形橋易被壓垮，因而實際中拱形橋多于凹形橋．
3．豎直面內(nèi)的“繩模型”的臨界問題
(1)輕繩模型內(nèi)軌道如圖，繩(內(nèi)軌道)施力特點：只能施加向下的拉力(或壓力)．
(2)在最高點的動力學(xué)方程FT＋mg＝m.
(3)在最高點的臨界條件FT＝0，此時mg＝m，則v＝.
①v＝時，拉力或壓力為零．
②v>時，小球受向下的拉力或壓力．
③v<時，小球________不能(選填“能”或“不能”)達(dá)到最高點．
輕繩模型中小球能在豎直平面內(nèi)做完整圓周運動的條件是：小球通過最高點的速度為v≥.
4．豎直面內(nèi)的輕桿(雙軌道)模型
(1)桿(雙軌道)施力特點：
5、既能施加向下的拉力，也能施加向上的支持力．
(2)在最高點的動力學(xué)方程
當(dāng)v＞時，F(xiàn)N＋mg＝m，桿對球有向下的拉力，且隨v增大而增大．
當(dāng)v＝時，mg＝m，桿對球無作用力．
當(dāng)v＜時，mg－FN＝m，桿對球有向上的支持力．
當(dāng)v＝0時，mg＝FN，球恰好到達(dá)最高點．
(3)輕桿(雙軌道)模型中小球能在豎直平面內(nèi)做完整圓周運動的條件是：小球通過最高點的速度為v≥0.
[易錯診所]
1．勻速圓周運動的特點
由于勻速圓周運動的線速度方向時刻在改變，所以它是一種變速運動．這里的“勻速”實質(zhì)上指的是“速率不變”而不是“速度不變”．
2．線速度和角速度的關(guān)系
(1)同軸傳動的物體上各點(如圖)：
角速度相同，即ωA＝ωB.
(2)皮帶(齒輪)傳動(如圖)
邊緣上各點線速度大小相同，即vA＝vB，角速度關(guān)系：RωA＝rωB.
3．熟練掌握勻速圓周運動規(guī)律
(1)明確向心力是效果力，不能作為受力分析的力．
(2)向心力是矢量，既有大小又有方向，做勻速圓周運動時向心力的大小不變，方向時刻在變化，是物體所受的合外力．
4．物體在豎直面內(nèi)的做完整的圓周運動時，在最高點的臨界速度為：
輕繩(內(nèi)軌道)模型：臨界速度為v臨＝.
輕桿(雙軌道)模型：臨界速度為v臨＝0.
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