高一物理必修二 第4章 章末复习课件（鲁科版）

欢迎进入物理课堂 第四章章末复习 一 描述圆周运动的物理量 1 线速度 1 定义 质点沿圆周运动通过的弧长s和所用时间t的比值叫做线速度 2 大小 s是弧长并非位移 3 单位 m s 4 线速度是矢量 方向为圆周上任意点的切线方向 1 定义 质点所在的半径转过圆心角 和所用时间t的比值叫做角速度 2 大小 3 单位 rad s 采用弧度制 4 角速度是矢量 匀速圆周运动是角速度不变的运动 2 角速度 描述圆周运动快慢的物理量 物体在单位时间所转过的圈数 n r s或r min 描述物体做圆周运动的快慢 物体运动一周所用的时间 物体在单位时间所转过的圈数 T f s Hz或s 1 3 周期 频率和转速 线速度与周期的关系 角速度与周期的关系 线速度与角速度的关系 v r 线速度 角速度与周期的关系 4 向心力 1 定义 做圆周运动的物体一定要受一个始终指向圆心等效力的作用 这个力叫向心力 2 特点 向心力是根据力的作用效果来命名的力 不是一种新的性质的力 它通常由重力 弹力 摩擦力来提供 或由这些力的合力或分力来提供 向心力的方向是沿着半径指向圆心 因此向心力只改变线速度的方向 不改变线速度的大小 对做匀速圆周运动的物体 向心力就是物体所受合外力 对做变速圆周运动的物体 向心力就是物体沿法线方向上所受合外力 3 向心力大小 5 向心加速度 1 定义 由向心力产生的加速度叫向心加速度 2 公式 3 方向 沿着半径指向圆心 4 物理意义 描述线速度方向改变快慢的物理量 二 匀速圆周运动的特点 T f恒定不变 v a 大小不变 方向时刻改变 是一种变加速曲线运动 1 水平面的圆周运动 三 圆周运动的实例分析 1 汽车 火车转弯 汽车在水平路面上转弯 静摩擦力提供转弯时的向心力 当静摩擦力达到最大静摩擦力时 转弯时的安全速度达到最大值 火车转弯 转弯处外轨略高于内轨 重力和支持力的合力提供一部分转弯处的向心力 当重力和支持力的合力刚好提供转弯时的向心力时 当v v0时 轮缘对内外轨均无挤压 当v v0时 轮缘挤压外轨 当v v0时 轮缘挤压内轨 2 圆锥摆 向心力由拉力F和重力G的合力提供 3 圆锥形漏斗 例4 G N F 重力和支持力的合力提供小球做圆周运动的向心力 v N N G 即汽车对桥的压力大于其所受重力 处于超重状态 容易引发爆胎 汽车过凹形桥 G 2 竖直面内的圆周运动 1 汽车过凹 凸桥 v G N 当N 0时 汽车到达桥顶点的速度达到最大值 汽车过凸形桥 2 水流星和过山车 在最高点 当N 0时 物体通过最高点的速度有最小值 3 杆拉小球或小球在双层轨道内做圆周运动通过最高点 小球能通过最高点的最小速度 R 四 离心运动 做圆周运动的物体 在所受合力突然消失 或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下 就做逐渐远离圆心的运动 这种运动叫做离心运动 2 物体作离心运动的条件 F合 0 F合 F向 1 定义 1 如图所示皮带转动轮 大轮直径是小轮直径的2倍 A是大轮边缘上一点 B是小轮边缘上一点 C是大轮上一点 C到圆心O1的距离等于小轮半径 转动时皮带不打滑 则A B两点的角速度之比 A B B C两点向心加速度大小之比 2 一辆汽车以54km h的速率通过一座拱桥的桥顶 汽车对桥面的压力等于车重的一半 这座拱桥的半径是m 若要使汽车过桥顶时对桥面无压力 则汽车过桥顶时的速度大小至少是m s 3 如图 飞机做俯冲拉起运动时 在最低点附近做半径r 180m的圆周运动 如果飞行员的体重 质量 m 72kg 飞机经过最低点户时的速度v 360km h g取10m s2 求这时飞行员对座位的压力 4 如图所示 小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道 轨道半公式为R 小球在轨道的最高点对轨道压力等于小球的重力 问 1 小球离开轨道落到距地面高为R 2处时 小球的水平位移是多少 2 小球落地时速度为多大 5 如图所示 在半径为R的水平圆盘的正上方高h处水平抛出一个小球 圆盘做匀速转动 当圆盘半径OB转到与小球水平初速度方向平行时 小球开始抛出 当圆盘转一周时使小球恰好又落在B点 求小球的初速度v和圆盘转动的角速度 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全