2022年高中物理圆周运动知识点及案例分析.docx

《2022年高中物理圆周运动知识点及案例分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高中物理圆周运动知识点及案例分析.docx（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2022年高中物理圆周运动知识点及案例分析不登高山，不知天之高也；不临深溪，不知地之厚也。以下是我为您举荐中学物理圆周运动学问点。学好中学物理的方法第一，要切实学懂每个学问点。懂的标准是每个概念和规律你能回答出它们是什么怎么样为什么等问题；对一些相近似易混淆的学问，要能说出它们的联系和本质区分；能用学过的概念和规律分析解决一些详细的物理问题。为了学懂，同学们必需做到以下三点：仔细阅读课本；仔细听讲；理论联系实际。课本学问是前人阅历的高度概括和总结，精确精练，不是随意看一遍就可弄懂的，必需反复阅读和揣摩，通过课前的阅读了解学问重、难和疑点?以便上课时有目的听讲，提高学习效率。课堂上，老师的讲解一

2、般会比课本更详细更具体。仔细听讲，一方面能更好的驾驭学问的来龙去脉，加深理解，另一方面，还要留意学习老师分析问题解决问题的思路和方法，提高思维实力；此外，重视试验，理论联系实际也是提高学习效果的重要途径之一。这是因为物理学问都是从生产、生活、科学试验中概括和总结出来的，是一门试验性极强的学科。把理论学问与实际相联系，不仅能提高动手实力，而且能加深对所学学问的印象，加深理解，巩固记忆。其次，学习物理，要驾驭物理学科特有的思维方式。中学的物理规律并不多，但物理现象和过程却千变万化。只驾驭了基本概念和规律是不够的，还必需驾驭科学的思维方式。如假设法，志向化法，等效替代法，隔离法与整体法，独立作用原理

3、以及迭加合成原理等等。驾驭了科学的思维方法，才能提高推理实力，分析综合实力，把困难的问题分解为简洁问题的实力，敏捷地运用所学学问去解决物理问题。第三，要即时复习巩固所学学问。对课堂上刚学过的新学问，课后肯定要把它的引入、分析、概括、结论、应用等全过程进行回顾，并与大脑里已有的相近的旧学问进行对比，看看是否有冲突，否则说明还没有真正弄懂。这时就要重新思索，重新看书学习。在弄懂所学学问的基础上，要即时完成作业，有余力的同学还可适量地做些课外练习，以检验驾驭学问的精确程度，巩固所学学问。第四，阅读适量的课外书籍，丰富学问，开阔视野。实践表明，物理成果优秀的同学，无不阅读了大量的课外书籍。这是因为，不

4、同的书籍，不同的作者会从不同角度用不同的方式来阐述问题，阅读者可以从各方面加深对物理概念和规律的理解，学到许多奇妙更简捷的解题思路和方法。在这方面我自己就有切身的体会，见识一多，思路当然就活了。中学物理圆周运动学问点1.圆周运动：质点的运动轨迹是圆周的运动。2.匀速圆周运动：质点的轨迹是圆周，在相等的时间内，通过的弧长相等，质点所作的运动是匀速率圆周运动。3.描述匀速圆周运动的物理量（1）周期（T）：质点完成一次圆周运动所用的时间为周期。频率（f）：1s钟完成圆周运动的次数。f=（2）线速度（v）：线速度就是瞬间速度。做匀速圆周运动的质点，其线速度的大小不变，方向却时刻变更，匀速圆周运动是一个

5、变速运动。由瞬时速度的定义式v=，当Δt趋近于0时，Δs与所对应的弧长（Δl）基本重合，所以v=，在匀速圆周运动中，由于相等的时间内通过的弧长相等，那么很小一段的弧长与通过这段弧长所用时间的比值是相等的，所以，其线速度大小v=（其中R是运动物体的轨道半径，T为周期）（3）角速度（ω）：作匀速圆周运动的质点与圆心的连线所扫过的角度与所用时间的比值。ω=，由此式可知匀速圆周运动是角速度不变的运动。4.竖直面内的圆周运动（非匀速圆周运动）（1）轻绳的一端固定，另一端连着一个小球（活小物块），小球在竖直面内作圆周运动，或者是一个竖直的圆形轨迹

6、，一个小球（或小物块）在其内壁上作竖直面的圆周运动，然后进行计算分析，结论如下：小球若在圆周上，且速度为零，只能是在水平直径两个端点以下部分的各点，小球要到达竖直圆周水平直径以上各点，则其速度至少要满意重力指向圆心的重量供应向心力小球在竖直圆周的最低点沿圆周向上运动的过程中，速度不断减小（重力沿运动方向的重量与速度方向是相反的，使小球的速度减小），而小球要到达最高点，则必需在最低点具有足够大的速度才能到达最高点，否则小球就会在圆周上的某一点（这一点肯定在水平直径以上）绳子的拉力为零时，小球就脱离圆周轨道。（2）物体在杆或圆管的环形轨道上作竖直面内圆周运动，虽然物体从最低点沿圆周向最高点运动的过

7、程中，速度越来越小，由于物体可以受到杆的拉力和压力（或圆管对它的向内或向外的作用力），所以，物体在圆周上的随意一点的速度均可为零。（3）物体在竖直的圆周的外壁运动，此种运动的关键是要区分做圆周运动和平抛运动的条件，它们的临界状态是物体的重力沿半径的重量供应向心力，此时，轨道对物体没有作用力，但物体又在轨道上，该点是物体在圆周上的临界点。若物体在最高点时，mg=，v0=，当v­≥v0，物体在最高点处将作平抛运动，当v扩展竖直面内的圆周运动，只要求探讨分析最高点和最低点的状况，由于最高点的信任加速度竖直向下，质点总是处于失重状态；最低点的向心加速度竖直向上，质点总是处于超重状态，从这

8、个角度来理解竖直面内做圆周运动的质点受力状况比较直观。质点在圆轨道外圆时，最高点处是作平抛运动还是圆周运动，质点与轨道之间的作用力为零对应的速度是临界速度，这个临界速度就是在圆周上的向心加速度等于重力加速度，质点的速度小于这个速度，受轨道的支持力，大于这个速度，质点作平抛运动。生活中的圆周运动实例分析一火车是目前长距离运输中重要的交通工具，近年来建设铁路新干线较多，铁轨是比较平直的，在转弯处，火车只有依靠与它接触的铁轨供应向心力。工字形铁轨固定在水泥基础上，火车的两轮都有轮缘，突出的轮缘一般起定位作用，若是平直的轨道转弯，只有依靠轨道与轮缘间侧向弹力使火车转弯，由于火车速度大，质量也大，所须要

9、的向心力很大，所以，轮缘与铁轨间的弹性大形变量也大，从而使铁轨简单受到损坏，使火车转弯时的向心力不是由轮缘和轨道间侧向弹力供应，而是由车轮与轨道间正向弹力供应，车轮与轨道间的正向接触面积大，对轨道的影响小，有什么方法可以达到此目的呢?在牛顿运动定律中，放在光滑斜面上的物体，当斜面以肯定加速度作水平运动时，物体可以相对斜面静止，这时斜面的弹力与物体的重力的合力沿水平方向供应加速运动所须要的力（也可以认为斜面的弹力在竖直方向重量与物体的重力平衡，水平方向重量供应物体作加速度所须要的力）从这个例子中，我们能得到的启示是火车转弯时将轨道平面倾斜。在设计转弯的轨道时，若将外轨垫高些，使轨道平面与水平面有

10、一夹角α，正向压力垂直于轨道平面，要使正向压力在竖直方向重量与重力平衡，水平方向重量供应向心力，则mgtanα=mv0=火车以速度v0=行驶时，火车的车轮的轮缘与铁轨的侧向无压力。火车转弯时，当火车的速度v>v0时，即重力和轨道的支持力的合力不足以供应向心力，须要外轨对外轮的轮缘一个向内的侧压力，补充不足够的向心力；当火车速度v0实例分析二汽车在水平路面上转弯时依靠静摩擦力供应向心力，在高速马路上，由于汽车的速度比较大，仅靠静摩擦力供应向心力是不行的，所以，在转弯处的路面都是倾斜的（倾角α），若汽车依靠重力和路面支持力的合力供应向心力，就对应的速度如火

11、车转弯是一样的，对应原速度v0=。当汽车的速度v0≠，路面再施加静摩擦力来作补充。案例分析三在杂技表演中，我们曾望见演员用一样小桶装上水，然后用一根长约1米的绳子拴住小桶，使小桶在竖直面内作圆周运动，桶中的水并没有流出，这是什么缘由使桶中的水运动到最高点时，水不留出呢?若小桶不能到达圆周的最高点，而是在圆周上的某一点离开圆周，水会不会流出呢?当小桶在最高点时，水受到重力供应向心力，水是不会流出的，绳子的拉力为零后，桶和水一起作抛体运动，它们的速度一样，加速度一样，他们相对静止，水不会流出桶外，杂技演员只要把桶抛出，水就不会离开桶，我们平常将水泼出，若是将盛水的容器和水一起抛出，水在空中不

12、会离开容器。同理，桶在最高点是静止的，当桶倒置时，水会流出，当水与桶一起倒置时运动到最高点，重力供应加速度，它们是相对静止的且无相无相互作用。案例分析四汽车过桥问题（1）汽车通过拱形桥时，可以看作是一种圆周运动，在最高点时，桥对车的支持力为：F=G-又因为汽车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等，所以压力大小也为：F=G-通过以上分析，我们不难看出：（2）汽车通过凹形桥时，也可以看作是一种圆周运动，在最低点，桥对车的支持力为：F=G+又因为汽车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等，所以压力大小也为：F=G+通过以上分析，我们得出如下结论：案例分析

13、五飞机在巡逻中，始终在城市的上空水平回旋做匀速圆周运动，可望见飞机的机身是倾斜的，为什么?飞机作水平匀速圆周运动时，机身倾斜，空气对机身的合力是与机身垂直，所以，空气对机身的作用力与重力的合力供应向心力，所以机身是倾斜的。案例分析六圆锥摆问题旋转秋千中的缆绳跟中心轴的夹角与哪些因素有关?体重不同的人坐在秋千上旋转时，缆绳与中心轴的夹角相同吗?旋转秋千的运动经过简化，可以看做如下的物理模型：在一根长为l的细线下面系一根质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，使悬线与竖直方向成α角，给小球一根初速度，使小球在水平面内做圆周运动，悬线旋转形成一个圆锥面，这种装置叫做圆锥摆通过对小球的受力分析

14、，缆绳与中心轴的夹角跟旋转秋千的角速度和绳长有关，而与所乘坐人的体重无关，在绳长肯定的状况下，角速度越大则缆绳与中心轴的夹角也越大。案例分析七航天器中的失重现象：有人把航天器失重的缘由说成是它离地球太远，从而摆脱了地球引力，这是错误的。正是由于地球引力的存在，才使航天器连同其他的乘员有可能做环绕地球的圆周运动。这里的分析仅仅针对圆轨道而言。其实任何关闭了发动机，又不受阻力的飞行器的内部，都是一个完全失重的环境。第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页