第六章 圓周運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)小結(jié)-高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

第六章圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)小結(jié)一.基本物理量之間的關(guān)系：v=stv=wr=a=F=注意：a與r即成反比，正比是因?yàn)樗鼮槎x式。二．傳動(dòng)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)模型傳動(dòng)模型同軸模型特點(diǎn)v特點(diǎn)w注：齒輪模型等同于傳動(dòng)模型：齒數(shù)之比暗含半徑之比。應(yīng)用：1定，定模型類別（注意特點(diǎn)）2找找公式（包含已知量求解量的公式）3比用已知量表示求解量，求比值三.物理概念向心力向心加速度：始終指向圓心的力，根據(jù)效果命名為向心力（效果力）始終指向圓心的加速度。（與向心力方向一致）★特點(diǎn)：始終指向圓心，變力（方向時(shí)刻改變）★作用效果：僅改變線速度方向，不改變大小★來源：由合力，分力，某個(gè)力提供★物理意義：描述線速度方向變化快慢的物理量★變加速度（方向時(shí)刻改變）（變加速=非勻=加速度改變）圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)變速圓周運(yùn)動(dòng)合力指向圓心，完全充當(dāng)向心力合力不指向圓心；可分解為指向圓心的法向分力Fn充當(dāng)向心力，和沿著速度方向的切向分力Ft使特點(diǎn)：F,a速度改變注意：一般的曲線運(yùn)動(dòng)，可在極短的位置處認(rèn)為是圓弧的一部分，看做圓周運(yùn)動(dòng)來處理。向心力實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：向心力演示儀★注意一：23為變速輪，為傳動(dòng)模型。即線速度相同，角速度之比為半徑之比。而24，35為同軸轉(zhuǎn)動(dòng)模型，即對(duì)應(yīng)角速度相同。所以23角速度之比即45角速度之比。綜上分析：變速輪的半徑之比暗含小球轉(zhuǎn)動(dòng)角速度之比。（變速輪半徑）r2r3★注意二：控制變量法：球質(zhì)量，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度（改變變速輪半徑）五．常見模型分析火車轉(zhuǎn)彎模型若恰好軌道無彈力，即重力和支持力的合力提供向心力：mg（三角函數(shù)關(guān)系求合力，合力提供向心力）v★討論：v＞v臨恰好v=v臨v＜v臨內(nèi)側(cè)理解：★角度一：定性感受當(dāng)速度變大，根據(jù)F向=mv2R可知，需要的向心力變大，此時(shí)相當(dāng)于需大于供，存在離心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但是由于外側(cè)軌道的存在會(huì)壓當(dāng)速度變小，根據(jù)F向=mv2R可知，需要的向心力變小，此時(shí)相當(dāng)于需小于供，存在近心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但是由于內(nèi)側(cè)軌道的存在會(huì)頂著車輪★角度二：定量分析（臨界問題與供需平衡的關(guān)聯(lián)）：速度變大，根據(jù)F向=mv2R可知，需要的向心力變大，此時(shí)相當(dāng)于需大于供，為了保持圓周運(yùn)動(dòng)（供需平衡狀態(tài)），速度變小，根據(jù)F向=mv2R可知，需要的向心力變小，此時(shí)相當(dāng)于需小于供，為了保持圓周運(yùn)動(dòng)（供需平衡狀態(tài)），供要其他力來抵消使它變小，才能等于需求。這個(gè)其他力則★拓展：臨界值，即恰好無彈力，無摩擦力等情景做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，總是具有從供需不等過渡到供需相等趨勢(shì)橋模型凸形模型凹形模型公式：mg?N=m公式：F失重（a向下）超重（a向上）★凸形模型討論：N=0時(shí)，重力完全提供向心力。即：mg=mv（若最高點(diǎn)v≥v臨，對(duì)地面無壓力，物體將做航天器的完全失重將物體在地球表面的運(yùn)動(dòng)模型看成凸形模型：根據(jù)mg?N=m發(fā)現(xiàn)速度v上升，N變小。當(dāng)速度足夠大，支持力N可以為O。N=0時(shí)，重力完全提供向心力，即：mg?N=mv（以此速度運(yùn)動(dòng)，恰好對(duì)地面無壓力，由于重力在個(gè)位置始終指向圓心，所以物體將圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)）離心運(yùn)動(dòng)概念：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所提供的力突然消失，或小于需要的向心力時(shí)，物體將做離心運(yùn)動(dòng)。條件：F供供需關(guān)系下的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象：F供＜離心運(yùn)動(dòng)F近心運(yùn)動(dòng)F供＝勻速圓周運(yùn)動(dòng)F沿切線飛出（離心運(yùn)動(dòng)）六.兩類模型問題（1）繩球模型★B點(diǎn)：F★A點(diǎn)：F★通過A點(diǎn)的最小速度vamin分析：vmin→F合=0→即mg=mvamin=gR★討論：vavava＞gR★定性感受:若v＞g★定量理解:若v＞g（2）桿球模型★B點(diǎn)：F★A點(diǎn)：（假設(shè)桿對(duì)球拉力）F★通過A點(diǎn)的最小速度vamin分析：vmin→F合=0→即：

mgv★恰好通過A點(diǎn)的速度v臨分析：恰好通過→F桿mg=mv臨★討論：vavava＞gR定性感受（離心近心運(yùn)動(dòng)），定量理解（供需平衡）。計(jì)算應(yīng)用受力受力情況決定運(yùn)動(dòng)情況決定提“供”物體做圓周運(yùn)動(dòng)的力物體做圓周運(yùn)動(dòng)“需”要的力

供需平衡（本質(zhì)牛二）F=m做圓周運(yùn)動(dòng)條件受力分析一重力二彈三摩擦，合力提供向心力運(yùn)動(dòng)分析定軌跡，定圓心，定半徑，定Fn★列式計(jì)算：法1：三角函數(shù)公式求出合力→→→→適用兩力法2：牛二正交分解法（x，y，摩擦力公式）→→→→適用多力★注意：正交分解的坐標(biāo)系建立x軸指向半徑方向，y軸垂直于半徑方向。八.極限思想/臨界情況簡(jiǎn)介極限問題臨界問題指某個(gè)力達(dá)到最大/小值的情況。一般涉及最大摩擦力，繩/桿最大拉力等，沿著半徑方向的合力提供向心力。當(dāng)“供”達(dá)到最大/小值時(shí)，意味著物體運(yùn)動(dòng)的