第3讲 圆周运动的规律及应用
一、描述圆周运动的物理量
1．线速度：描述物体圆周运动快慢的物理量，v＝＝。
2．角速度：描述物体绕圆心转动快慢的物理量，ω＝＝。
3．周期和频率：描述物体绕圆心转动快慢的物理量，T＝，T＝。
4．向心加速度：描述速度方向变化快慢的物理量，an＝rω2＝＝ωv＝r。
5．向心力：作用效果产生向心加速度，Fn＝man。
6．相互关系：(1)v＝ωr＝r＝2πrf。
(2)an＝＝rω2＝ωv＝r＝4π2f2r。
(3)Fn＝man＝m＝mω2r＝mr＝mr4π2f2。
二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动
1．匀速圆周运动
(1)定义：线速度大小不变的圆周运动。
(2)性质：向心加速度大小不变，方向总是指向圆心的变加速曲线运动。
(3)质点做匀速圆周运动的条件
合力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。
2．非匀速圆周运动
(1)定义：线速度大小、方向均发生变化的圆周运动。
(2)合力的作用
①合力沿速度方向的分量Fτ产生切向加速度，Fτ＝maτ，它只改变速度的大小。
②合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度，Fn＝man，它只改变速度的方向。
三、离心运动
1．本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向。
2．受力特点(如图所示)
(1)当F＝mrω2时，物体做匀速圆周运动。
(2)当F＝0时，物体沿切线方向飞出。
(3)当F<mrω2时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的力。
(4)当F>mrω2时，物体逐渐向圆心靠近，做近心运动。
(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)
1．匀速圆周运动是匀变速曲线运动。(×)
2．做匀速圆周运动的物体的向心加速度与半径成反比。(×)
3．做匀速圆周运动的物体所受合外力为变力。(√)
4．做圆周运动的物体所受的合外力不一定指向圆心。(√)
5．做圆周运动的物体所受的合外力突然消失，物体将沿圆周的半径方向飞出。(×)
