第三节 圆周运动
【基础梳理】
提示:线速度大小不变的 半径 相切 m/s rad/s 一圈 圈数 圆心 ω2r 圆心 m mω2r
切线 远离 靠近
【自我诊断】
1.判一判
(1)匀速圆周运动是匀加速曲线运动.( )
(2)做匀速圆周运动的物体所受合外力是保持不变的.( )
(3)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比.( )
(4)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比.( )
(5)随圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向心力的作用.( )
(6)做圆周运动的物体所受合外力突然消失,物体将沿圆周切线方向做匀速直线运动.( )
提示:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
2.做一做
(1)(人教版
必修2·P25,T3改编)如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A受力情况是( )
A.重力、支持力
B.重力、向心力
C.重力、支持力、指向圆心的摩擦力
D.重力、支持力、向心力、摩擦力
提示:选C.物体A受重力、支持力和摩擦力作用,摩擦力提供向心力,故C正确.
(2)(多选)(人教版必修2·P25,T2改编)如图所示,一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则以下说法中正确的是( )
A.A球的角速度等于B球的角速度
B.A球的线速度大于B球的线速度
C.A球的运动周期小于B球的运动周期
D.A球对筒壁的压力等于B球对筒壁的压力
提示:选BD.先对小球受力分析,如图所示,由图可知,两球的向心力都来源于重力mg和支持力FN的合力,建立如图所示的坐标系,则有FNsin θ=mg①,FNcos θ=mrω2②,由①式得FN=,小球A和B受到的支持力FN相等,由牛顿第三定律知,D正确.由于支持力FN相等,结合②式知,A球运动的半径大于B球运动的半径,故A球的角速度小于B球的角速度,A球的运动周期大于B球的运动周期,A、C错误.又根据FNcos θ=m可知:A球的线速度大于B球的线速度,B正确.