第11讲 圆周运动
一、匀速圆周运动
1.定义:线速度大小 的圆周运动.
2.性质:向心加速度大小不变,方向 ,是非匀变速曲线运动.
3.条件:合力 ,方向始终与速度方向垂直且指向 .
二、描述匀速圆周运动的基本参量
三、离心运动和近心运动
1.受力特点,如图11-1所示.
图11-1
(1)当F=0时,物体沿切线方向做匀速直线运动;
(2)当F=mrω2时,物体做匀速圆周运动;
(3)当0ω2时,物体逐渐远离圆心,做离心运动;
(4)当F>mrω2时,物体渐渐向圆心靠近,做近心运动.
2.离心运动的本质并不是受到离心力的作用,而是提供的力小于匀速圆周运动需要的向心力.
【辨别明理】
(1)匀速圆周运动是匀变速曲线运动. ( )
(2)匀速圆周运动的加速度恒定. ( )
(3)做匀速圆周运动的物体所受的合外力大小不变. ( )
(4)物体做离心运动是因为受到所谓离心力的作用. ( )
(5)汽车转弯时速度过大就会向外发生侧滑,这是由于汽车轮胎受沿转弯半径向内的静摩擦力不足以提供汽车转弯所需要的向心力. ( )
(6)匀速圆周运动和匀速直线运动中的两个“匀速”的含义相同吗?
(7)匀速圆周运动中哪些物理量是不变的?
考点一 圆周运动的运动学问题
(1)在讨论v、ω、an、r之间的关系时,应运用控制变量法.
(2)传动装置的特点:
①“同轴”角速度相同;
②“同线”线速度大小相等.
图11-2
例1光盘驱动器读取数据的某种方式可简化为以下模式:在读取内环数据时,以恒定角速度的方式读取,而在读取外环数据时,以恒定线速度的方式读取.如图11-2所示,设内环内边缘半径为R1,内环外边缘半径为R2,外环外边缘半径为R3.A、B、C分别为各边缘上的点,则读取内环上A点时A点的向心加速度大小和读取外环上C点时C点的向心加速度大小之比为( )
A. B. C. D.
变式题[2018·柳州铁路一中期中]如图11-3所示,B和C是一组塔轮,即B和C半径不同,但固定在同一转动轴上,其半径之比RB∶RC=3∶2,A轮的半径大小与C轮相同,它与B轮紧靠在一起,当A轮绕过其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B轮也随之无滑动地转动起来.a、b、c分别为三轮边缘的点,则a、b、c三点在转动过程中的 ( )
图11-3
A.线速度大小之比为3∶2∶2
B.角速度之比为3∶3∶2
C.转速之比为2∶3∶2
D.向心加速度大小之比为9∶6∶4
