高中物理第二章圆周运动归纳与整理课件粤教版必修2
高中物理第二章圆周运动第二节向心力课件粤教版必修2
4.大小
(1)向心力大小与物体__质__量____、__角__速__度__和___半__径___有关，且 物体___质__量___越大，__角__速__度__越大，___半__径___越大，所需的向
心力越大．
v2
(2)公式：F＝__m_ω__2r___＝__m_r___．
(1)匀速圆周运动的向心力是恒力．( ) (2)匀速圆周运动的合力就是向心力．( ) (3)向心力可由重力或弹力等来充当，是效果力．( )
力，即 mgtan θ＝mvR2(R 为弯道半径，θ为倾斜的角度)．
2．某人驾车正在平直公路上前进，突然前方出现了一堵很长的 墙，此人要想不撞墙，是拐弯好呢还是急刹车好？ 提示：急刹车好.
1.向心力公式
对向心力的理解
由向心力公式 F＝ma＝mvr2＝mω2r 可知，物体做匀速圆周运动
的向心力与物体的质量、线速度、角速度、半径有关系．当线
[答案] C
2.关于向心加速度，下列说法正确的是( ) A．它描述的是线速度方向变化的快慢 B．它描述的是线速度大小变化的快慢 C．由 a＝vr2知 a 与 r 成反比 D．由 a＝rω2 知 a 与 r 成正比 解析：选 A.向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量， 因为对线速度来说，向心加速度只能改变线速度的方向而不能 改变线速度的大小．当线速度一定时，向心加速度与半径成反 比，当角速度一定时，向心加速度与半径成正比，所以 C、D 都错．
在一般圆周运动中，合加速度通常有两个分量：切向加速度和向 心加速度．切向加速度表示速度大小变化的快慢；向心加速度表 示速度方向变化的快慢． (1)物体做匀速圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度． (2)如图所示的变速圆周运动，到达 C 点时，小球受绳水平拉力 T 和重力 mg，合力斜向右下方，即小球的合加速度斜向右下方．它 沿 T 方向(径向)的加速度即为向心加速度．
新教材粤教版高中物理必修第二册第二章圆周运动 知识点考点重点难点提炼汇总
第二章圆周运动第一节 匀速圆周运动 .................................................................................................. - 1 - 第二节 向心力与向心加速度 ...................................................................................... - 4 - 第三节 生活中的圆周运动 .......................................................................................... - 6 - 第四节离心现象及其应用 .......................................................................................... - 8 -第一节 匀速圆周运动知识点一 线速度1.线速度的定义.在一段很短的时间Δt 内，某点转过的弧长为Δl ，则ΔlΔt 反映了该点沿圆周运动的快慢，称为线速度，用v 表示，即v ＝ΔlΔt.2.匀速圆周运动. （1）定义.如果做圆周运动的质点线速度的大小不随时间变化，这种运动称为匀速圆周运动. （2）匀速圆周运动的线速度 ①公式：v ＝l t.②方向：沿着圆周该点的切线方向.③特点：大小不变，方向时刻变化，匀速圆周运动中的“匀速”指的是速率不变.知识点二 角速度1.角速度的定义.在一段很短的时间Δt 内，半径R 转过的角度为Δθ，ΔθΔt 反映了质点绕圆心转动的快慢，称为角速度，用符号ω表示，即ω＝ΔθΔt.2.匀速圆周运动的角速度. （1）公式：ω＝θt.（2）单位：弧度每秒，符号是rad/s. 3.周期.做匀速圆周运动的质点，运动一周所用的时间称为周期，用符号T 表示.周期的单位与时间的单位相同.4.转速.把物体转过的圈数与所用时间之比称为转速，用符号n 表示.转速的单位是转每秒，符号是r/s ；或者转每分，符号是r/min.知识点三 线速度、角速度和周期间的关系设某一质点沿半径为r 的圆周做匀速圆周运动，在一个周期T 内，做匀速圆周运动的质点通过的弧长为2πr ，转过的角度为2π.（1）线速度的大小与周期的关系为v ＝2πrT.（2）角速度的大小与周期的关系为ω＝2πT.（3）由（1）和（2），可得线速度与角速度的关系为v ＝ωr .探究一 描述圆周运动的物理量及其关系1.描述圆周运动的各物理量之间的关系.2.描述圆周运动的各物理量之间关系的理解.（1）角速度、周期、转速之间关系的理解：物体做匀速圆周运动时，由ω＝2πT＝2πn知，角速度、周期、转速三个物理量，只要其中一个物理量确定了，其余两个物理量也唯一确定了.（2）线速度与角速度之间关系的理解：由v ＝ω·r 知，r 一定时，v ∝ω；v 一定时，ω∝1r；ω一定时，v ∝r .特别说明：（1）线速度是描述圆周运动物体运动快慢的物理量，线速度大，物体转动得不一定快.（2）角速度（或周期、转速）是描述圆周运动中物体转动快慢的量，角速度大，物体运动得不一定快.探究二 传动装置中各物理量关系的应用常见三种传动装置的对比.项目同轴传动皮带传动 齿轮传动 装置A 、B 两点在同轴的一个圆盘上两个轮子用皮带连接，A 、B 两点分别是两个轮子边缘的点两个齿轮轮齿啮合，A 、B 两点分别是两个齿轮边缘上的点特点 角速度、周期相同线速度相同 线速度相同 转动方向相同相同 相反 规律线速度与半径成正比：v Av B＝r R角速度与半径成反比：ωA ωB ＝r R . 周期与半径成正比：T A T B ＝R r角速度与半径成反比：ωA ωB ＝r 2r 1. 周期与半径成正比：T A T B ＝r 1r 2求解传动问题的思路1.分清传动特点：若属于皮带传动或齿轮传动，则轮子边缘各点线速度大小相等；若属于同轴传动，则轮上各点的角速度相等.2.确定半径关系：根据装置中各点位置确定半径关系，或根据题意确定半径关系.3.择式分析：若线速度大小相等，则根据ω∝1r分析；若角速度大小相等，则根据v ∝r分析.第二节 向心力与向心加速度知识点一 感受向心力1.向心力.（1）定义：物体做匀速圆周运动时所受合外力的方向始终指向轨迹的圆心，这个指向圆心的合外力称为向心力.（2）效果：物体所受向心力方向始终指向圆心，总是与线速度方向垂直.所以匀速圆周运动中的向心力只改变物体线速度的方向，不改变线速度的大小.2.效果力：向心力是根据力的作用效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力.知识点二 探究影响向心力大小的因素1）物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小F 与质量m 、角速度ω和转动半径r 之间的关系可表示为F ＝mω2r .（2）如果将ω＝v r 代入上式，可得F ＝m v 2r.知识点三 向心加速度1.定义.在匀速圆周运动中，F 是指向圆心的向心力，所以加速度a 也一定指向圆心，称为向心加速度.2.公式. （1）a ＝ω2r .（2）a ＝v 2r（用v 表示）.3.使用上述公式分析非匀速圆周运动时，公式中的a 、v 、ω取瞬时值.探究一 向心力的理解和分析1.向心力的特点.（1）方向：方向时刻在变化，始终指向圆心，与线速度的方向垂直.（2）大小：F n ＝m v 2r ＝mrω2＝mωv ＝m 4π2T2r .在匀速圆周运动中，向心力大小不变；在非匀速圆周运动中，其大小随速率v 的变化而变化.2.向心力的作用效果：由于向心力的方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小，只改变线速度的方向.3.向心力的来源.。
高中物理必修二粤教版课件第二章第一节匀速圆周运动
判断正误
(1)因为 ω＝vr，所以角速度 ω 与轨道半径 r 成反 比．(×)
(2)因为 v＝ωr，所以线速度 v 与角速度 ω 成正比．(×) (3)因为 r＝ vω，所以轨道半径与线速度成正比，与 角速度成反比．(×)
小试身手
3．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、 周期的关系，下面说法中正确的是( )
2πr 之间的关系：v＝ωr＝ T ＝2πrf＝2πrn.
1．(多选)如图所示是自行车转动装置示意图．右轮 的半径为 r，a 是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮 的半径为 4r，小轮的半径为 2r.b 点在小轮上，到小轮中 心的距离为 r.c 点和 d 点分别位于小轮和大轮的边缘 上．若在转动过程中链条不打滑，则下列说法正确的是 ()
A．线速度大的角速度一定大 B．线速度大的周期一定小 C．角速度大的半径一定小 D．角速度大的周期一定小
v 解析：由 v＝rω，得 ω＝r，显然只有当半径 r 一定 时，角速度与线速度才成正比，故 A 错．由 v＝2Tπr，得 T＝2vπr，只有当半径 r 一定时，周期与线速度才成反比，
v 故 B 错．由 ω＝r，得线速度一定时，角速度与半径成反 比，故 C 错．
做匀速圆周运动，如果它们转动的半径之比为 1∶5，线 速度之比为 3∶2，则下列说法正确的是( )
A．甲、乙两物体的角速度之比是 2∶15 B．甲、乙两物体的角速度之比是 10∶3 C．甲．乙两物体的周期之比是 2∶15 D．甲、乙两物体的周期之比是 10∶3
解析：由 v＝ωr 得 ωω12＝vr11∶vr22＝vv12·rr12＝32×51＝125，A、 B 错误；由 ω＝2Tπ得TT12＝ ωω21＝125，C 正确、D 错误．
B．线速度 vC＝vB D．角速度 ωC＝2ωB
2020高中物理 第二章-圆周运动总结-课件 粤教版必修2
3．知道估算天体质量和平均密度的思路与方法 如果能够测出卫星(或行星)绕行星(或恒星)做匀速 圆周运动的半径 r 和周期 T，则由基本等量关系式， 得 GMr2m＝m(2Tπ)2r 进而得出行星(或恒星)的质量为 M＝4GπT2r23
2020/9/28
该行星(或恒星)的平均密度为 ρ＝MV ＝G3Tπ2rR3 3，式 中 R 为行星(或恒星)的半径．若卫星绕行星表面 运行时，r＝R，则有 ρ＝G3Tπ2. 4．知道天体表面重力近似等于万有引力 天体表面重力近似等于万有引力，即 mg＝GMr2m. 抓住这一关系，可直接解决许多问题．
m/s
＝
7.9×103 m/s
若卫星的运转周期为 80 min，则其绕地球运转的线
速度为
v＝2Tπr≥2πTR地＝2×3.1840××66.04×106 m/s＝8.4×103
m/s
由此可见，v>vmax，显然不可能发射一颗周期为 80 min 的人造地球卫星．
【答案】 不可以
2020/9/28
区分地球赤道上的物体和近地卫星 1．对它们做圆周运动的向心力的分析 前面已经有过讨论，地球上的物体随地球自转做匀 速圆周运动所需的向心力由万有引力提供，但由于 地球自转角速度不大，万有引力并没有全部充当向 心力，向心力只占万有引力的一小部分，万有引力 的另一个分力是我们通常所说的物体所受的重力，
4π2r3 GM
2020/9/28
由周期公式可以看出：卫星轨道半径 r 越小，运转
周期也越小，当卫星沿地球表面附近运动时，即 r ＝R 地＝6.4×106 m，周期最短，此时
T＝
4×3.142×6.4×1063 6.67×10－11×6.0×1024
高中物理第二章圆周运动章末复习课课件粤教版必修2
(2)与弹力有关的临界问题：压力、支持力的临界条 件是物体间的弹力恰好为零．绳上拉力的临界条件是绳 恰好拉直且其上无弹力或绳上拉力恰好为最大承受力 等．
[典例❷] 如图所示，两绳系一个质量为 m＝ 0.1 kg 的小球，两绳的另一端分别固定于轴的 A、 B 两处，上面绳长 L＝2 m，两绳都拉直时与轴夹 角分别为 30°和 45°.问球的角速度在什么范围内两绳始终 张紧？(g 取 10 m/s2)
其中 R 为弯道半径，θ 为轨道平面与水平面的夹角
tan
θ≈Lh，v0
为转弯处的规定速度．此时，
内外轨道对火车均无侧向挤压作用．
(2)若火车行驶速度 v0> gRtan θ，外轨对轮缘有侧压 力．
(3)若火车行驶速度 v0< gRtan θ，内轨对轮缘有侧压 力．
[典例❸] 火车以半径 r＝900 m 转弯，火车质量为 8 ×105 kg，轨道宽为 l＝1.4 m，外轨比内轨高 h＝14 cm， 为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为多大？(g 取 10 m/s2)
真题例析 (2015·全国卷Ⅰ)某物理小组的同学设计了一个粗测 玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验．所用器材 有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分 的半径为 R＝0.20 m)． 完成下列填空： (1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示， 托盘秤的示数为 1.00 kg. (2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘 秤的示数如图(b)所示，该示数为________kg.
解析：(1)若杆和小球之间相互作用力为零，那么小 球做圆周运动的向心力由重力 mg 提供，得 mg＝mLv2A，
解得 vA＝ Lg. (2)杆长 L＝0.5 m 时，临界速度
高中物理第二章圆周运动章末总结课件粤教版必修2
圆周 运动
离心运动
若F合＝m
v2，物体做 r
圆周
运动
若F合<m
v2，物体做 r
离心 运动
若F合>m
v2，物体做 r
近心
运动
1 周期与转速的关系T＝ n (n：r/s)
圆
圆周运动 的描述
向心力和向 心加速度
向心加速度a＝ v2
向心力F＝ m r
v2 r
＝
ω2r
＝
4π2 T2
＝
mω2r ＝m
4π2 T2
r r
周
公路的弯道
运 动 生活中的
圆周运动
拱形桥 过山车(绳模型)，临界条件：最高点重力提供向心
力v＝ gr杆模型，临界条件 Nhomakorabea最高点速度恰好为零v＝__0_
第二章 圆周运动
章末总结
知识网络
匀速圆周运动的特点：速度大小 不变 ，向心加速度大小 不变 ，方
向时刻改变
l
φ
线速度v＝ t ，角速度ω＝__t__
圆
周期T，转速n
周 圆周运动
运 的描述
动
关系
线速度与角速度关系v＝_ω_r_
2πr 线速度与周期关系v＝__T____
2π 角速度与周期关系ω＝__T___
高中物理 第二章 圆周运动章末归纳提升课件 粤教版必
YJ ·物理 必修2
A．2 rad/s
B．8 rad/s
C. 124 rad/s
D. 60 rad/s
【解析】 只要小木块转过最低点时不发生相对滑动就
能始终不发生相对滑动，设其经过最低点时所受静摩擦力为
f，由牛顿第二定律有 f－mgsin θ＝mω2r；为保证不发生相对
滑动需要满足 f≤μmgcos θ.联立解得 ω≤2 rad/s，选项 A 正 确．
【答案】 A
竖直平面内的圆周运动
YJ ·物理 必修2
对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题，中学物 理中只研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现 临界状态．下面对临界问题简要分析如下：
1．没有物体支持的小球，在竖直平面内做圆周运动过最 高点，如图 2－5 所示．
图 2－5
YJ ·物理 必修2
(1)临界条件：小球在最高点时绳子的拉力(或轨道的弹力) 刚好等于零，小球的重力充当圆周运动所需的向心力，设 v 临是小球能过最高点的最小速度，则 mg＝mvr2临，v 临＝ gr.
(2)小球能过最高点的条件：v≥v 临． (3)不能通过最高点的条件：v<v 临，实际上小球在到达最 高点之前就以斜抛轨迹脱离了圆轨道． 杂技节目“水流星”就属于这种情形．
YJ ·物理 必修2
最大静摩擦力为 f＝μmg，所以 μmg＝mω2r，由于 rA＝ rB<rc，C 处物块的临界角速度较小，A、B 处物块的临界角速 度相等，故随着 ω 的增大，C 先滑动，C 对．增大转速，A、 B 处物块同时滑动，D 错．
【答案】 AC
YJ ·物理 必修2
1．(2013·郑州高一检测)如图 2－4 所示，倾斜放置的圆 盘绕着过盘心 O 且垂直于盘面的轴匀速转动，圆盘的倾角为 37°，在距转动中心 r＝0.1 m 处放一个小木块，小木块跟随圆 盘一起转动，小木块与圆盘间的动摩擦因数为 μ＝0.8，假设 木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相 同．若要保持小木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最 大不能超过( )
新教材高中物理第二章圆周运动章末综合提升课件粤教版必修第二册ppt
[一语通关] (1)找到两个运动的衔接点，前一运动的末速度是后 一运动的初速度。
(2)从某一运动的特殊位置作为突破口，根据其具有的特点进行求 解突破。
(3)再将两运动进行有效关联。
A．小球在斜面上的相碰点 C 与 B 点的水平距离是 0.9 m B．小球在斜面上的相碰点 C 与 B 点的水平距离是 1.9 m C．小球经过管道的 B 点时，受到管道的作用力 FNB 的大小是 1 N D．小球经过管道的 B 点时，受到管道的作用力 FNB 的大小是 2 N
思路点拨：小球恰好垂直与倾角为 45°的斜面相碰，说明小球在 C 点竖直方向的分速度和水平分速度相等，小球经过圆弧轨道的 B 点 时做圆周运动，所受轨道作用力与重力的合力提供向心力，根据牛顿 第二定律列式可求得小球受管道的作用力。
(2)竖直面内圆周运动与平抛运动的综合问题 此类问题有时物体先做竖直面内的变速圆周运动，后做平抛运 动，有时物体先做平抛运动，后做竖直面内的变速圆周运动。竖直面 内的圆周运动首先要明确是“轻杆模型”还是“轻绳模型”，然后分 析物体能够通过圆周最高点的临界条件。速度也是联系前后两个过程 的关键物理量。
章末综合提升
第二章 圆周运动
NO.1
巩固层·知识整合
NO.2
提升层·题型探究
主题1 主题2
主题 1 圆周运动的动力学问题 1．分析物体的运动情况，明确圆周轨道在怎样的一个平面内， 确定圆心在何处，半径是多大。 2．分析物体的受力情况，弄清向心力的来源，跟运用牛顿第二 定律解直线运动问题一样，解圆周运动问题，也要先选择研究对象， 然后进行受力分析，画出受力示意图。
【典例 2】 (多选)如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半 圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内 做圆周运动，从 B 点脱离后做平抛运动，经过 0.3 s 后又恰好垂直与 倾角为 45°的斜面相碰。已知半圆形管道的半径 R＝1 m，小球可看 成质点且其质量为 m＝1 kg，g 取 10 m/s2。则( )
高中物理 第二章 章末整合课件 粤教必修2
小球固定 在轻杆的 杆对球可能 一端在竖 是拉力也可 直面内转 能是支持力 动
小球在细 管内转动
管对球的弹
力 FN 方向可 能向上(下)
最高点时弹
壳外小球 力 FN 方向向 上
图示
最高点的运动情况
①若 F＝0，则 mg＝mRv2，v＝ gR
②若 F 向下，则 v> gR ③若 F 向上，则 mg－F＝mRv2或 mg
专题一 水平面内的圆周运动问题 【例1】如图 2－1 所示，水平转盘上放有质量为 m 的物块， 当物块到转轴的距离为 r 时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直 (绳上张力为零)．物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ 倍．求：
(1)当转盘的角速度 ω1＝ 拉力 F1；
(2)当转盘的角速度 ω2＝
μ2gr时，细绳的
图 2－4
•11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 •12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 •13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2022/1/182022/1/18January 18, 2022 •14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 •15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 •17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2022年1月2022/1/182022/1/182022/1/181/18/2022 •18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2022/1/182022/1/18
高中物理 第2章 第1节 匀速圆周运动同步课件 粤教版必修2
第三十一页，共36页。
9．(双选)甲、乙两物体分别做匀速圆周运动，如果它们转动的 半径之比为1:5，线速度之比为3:2，则下列(xiàliè)说法正确的是( )
A．甲、乙两物体的角速度之比是15:2 B．甲、乙两物体的角速度之比是10:3 C．甲、乙两物体的周期之比是2:15 D．甲、乙两物体的周期之比是10:3
答案：CD
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8．(双选)质点做匀速圆周运动(yùndòng)时，下列说法正确的是( )
A．线速度越大，周期一定越小 B．角速度越大，周期一定越小 C．转速度大，周期一定越小 D．圆周半径越小，周期一定越小
解析：由于 T＝2πvR，所以 T 不仅与 v 有关，还与轨道半 径 R 有关，又根据 T＝2ωπ，则 T∝ω1 .
A．线速度大的角速度一定大 B．线速度大的周期一定小 C．角速度大的半径一定小 D．角速度大的周期一定小
第二十三页，共36页。
3.如图为一种(yī zhǒnɡ)早期的自行车，这种不带链条传动的自行车 前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了( )
A．提高速度 B．提高稳定性 C．骑行方便 D．减小阻力
点的________方向．
切线(qiēxiàn)
第三页，共36页。
2．角速度．
(1)定义：在圆周运动中，质点(zhìdiǎn)所在半径转过的角__度___(j_iǎ和od所ù)φ 用时间t的________，就是物体转动的角速度．
比值(bǐzhí)
(2)公式：________.
(3)意义：描述ω＝物体φ/绕t 圆心________的快慢．匀速圆周运动的角速
第二页，共36页。
二、描述匀速圆周运动的快慢
1．线速度．