人教版（2003）高中物理必修二第五章曲线运动——圆周运动复习课

圆周运动 向心加速度和向心力向心加速度向心力强调：向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为某种性质的力来命名的，它是效果力。由一个力或一个力的分力，再或几个力的合力来提供。一、描述圆周运动的基本物理量 二、匀速圆周运动1.特征（1）运动学特征：（2）动力学特征（匀速圆周运动中力和运动的关系）：①物体所受的合外力完全提供圆周运动所需要的向心力②（）大小不变，方向沿半径，与速度垂直，时刻变化①大小不变，方向沿切线，时刻变化；②大小不变，方向沿半径，与速度方向垂直，时刻变化； 2.物体做匀速圆周运动的条件：提供物体做圆周运动的力F合物体做圆周运动需要的向心力Fn供需供=需供<需供>需运动形式:近心运动离心运动匀速圆周运动 【即时应用】1.如图所示，质量为m的小物体系在轻绳的一端，轻绳的另一端固定在转轴上。轻绳长度为L，现在使物体在光滑水平支持面上与圆盘相对静止地以角速度ω做匀速圆周运动。求绳子对物体的拉力？mgFTFN分析：物体受到竖直向下的重力、向上的支持力和沿绳方向的拉力，重力和支持力二力平衡，绳子的拉力（弹力）提供匀速圆周运动的向心力由牛顿第二定律： 2.一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是4rad/s，盘面上距盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体在随盘一起做匀速圆周运动，如图所示，试求：物体转动需要的向心力大小？物体受到的静摩擦力的大小和方向？如果不断加快圆盘的转动，会出现什么情况？mgFfFN分析：物体受到竖直向下的重力、向上的支持力和圆盘给的静摩擦力，重力和支持力二力平衡由于物体做匀速圆周运动，合外力完全提供向心力，故静摩擦力的方向沿圆周的半径指向圆心。由牛顿第二定律： 3.如图所示，一个质量为m的小球用一根长为L细线系住悬挂在天花板上，小球以一定的角速度在水平面上匀速圆周运动（这种运动也叫圆锥摆），测得细线与竖直方向的夹角为θ。求：小球圆周运动的角速度的大小？分析：小球受竖直向下的重力和沿绳的拉力，拉力的分力提供物体做匀速圆周运动所需要的向心力由牛顿第二定律：mgFT 1.想一想，不计重力的带电粒子在电场中仅在电场力的作用下是否可以做匀速圆周运动？请举例说明。【思考与讨论】 负电荷围绕固定的正点电荷运动 AEABEB负电荷在等量同种正电荷的中垂面上可以做匀速圆周运动 【思考与讨论】2.想一想，不计重力的带电粒子在磁场中仅在洛伦兹力的作用下是否可以做匀速圆周运动？请举例说明。 【课堂小结】1.匀速圆周运动的条件是，即物体所受的合外力完全提供匀速圆周运动需要的向心力。2.带电粒子在电场中受到的电场力和在磁场中受到的洛伦兹力的作用下，若满足匀速圆周运动的条件，就会做匀速圆周运动。 1.如图所示，用长为L绝缘细绳拴住一质量为m电量为q带正电的小球（可看做质点），绳子伸直，小球在方向竖直向上的匀强电场中的竖直平面上做圆周运动．已知电场强度为E．那么：若电场力等于重力，小球做什么运动？谁提供向心力？若角速度为ω，则细绳的拉力大小为多少？【拓展】匀速圆周运动绳子的拉力 2.上题中，带正电小球正以角速度为ω在原圆轨道上做匀速圆周运动，若在圆心O处放一个带负电的小球（可看做质点）Q，则Q的电量为多少时绳子的拉力刚好为零？谁提供向心力？若此时，再增加O处小球的带电量，可能会出现什么情况？ 谢谢祝同学们学习进步Haveaniceday!