第3节 圆周运动
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第3节 圆周运动
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一、圆周运动
1．匀速圆周运动
(1)定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的弧
长______，其所做的运动就是匀速圆周运动。
(2)速度特点：速度的大小______，方向始终与半径垂直。
[注1]
相等
不变
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2．描述圆周运动的物理量
意义 公式/单位
(1)描述做圆周运动的物
体运动______的物理量
(2)是矢量，方向沿圆周切
线方向
v＝Δs
Δt ＝2πr
T ＝2πrn 单
位：m/s
线速
度
(v)
[注2]
角速
度(ω)
描 述 物 体 绕 圆 心 ______
快慢的物理量
ω＝Δ
θ
Δt ＝2π
T ＝2πn单
位：_______
快慢
转动
rad/s
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意义 公式/单位
周期
和转
速(T
和n)
物体沿圆周运动______
的时间叫周期，单位时间
内转过的圈数叫转速
T＝2πr
v ＝2π
ω
单位：s n＝1
T ，单位：r/s
向心
加
速度
(an)
(1)描述速度______变化
快慢的物理量(2)方向指
向圆心，时刻在改变
an＝v2
r ＝______单位：m/s2
一周
方向
ω
2
r
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二、匀速圆周运动的向心力
1．作用效果：向心力产生向心加速度，只改变速度的
______，不改变速度的______。
2．大小：Fn＝man＝mv2
r ＝_______＝mr4π2
T2 ＝mr4π2n2
＝mωv。
3．方向：始终沿半径方向指向______，时刻在改变，即
向心力是一个变力。
4．来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的
______提供，还可以由一个力的______提供。[注3]
方向
大小
mrω
2
圆心
合力
分力
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三、离心现象
1．定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或
不足以提供做圆周运动所需________的情况下，就做逐渐远离
圆心的运动。
2．本质：做圆周运动的物体，由于本身的______，总有
沿着圆周切线方向飞出去的趋势。
3．受力特点(如图所示)
(1)当F ＝mω2r时，物体做匀速圆周
运动，如图所示；
(2)当F＝0时，物体沿切线方向飞出；
(3)当F<mω2r时，物体逐渐远离圆心，
F为实际提供的向心力。[注4]
向心力
惯性
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【注解释疑】
[注1] 匀速圆周运动是变速运动，“匀速”指的是速率不变。
[注2] 线速度与角速度的对比理解
线速度侧重于描述物体沿圆弧运动的快慢，角速度侧重于描述
物体绕圆心转动的快慢。
[注3] 向心力是效果力，在分析完物体受到的重力、弹力、摩
擦力等性质力后，不能另外添加一个向心力。
物体做匀速圆周运动时，向心力由合外力提供；物体做一般的
圆周运动时，向心力由沿半径方向的合外力提供。
[注4] 物体做匀速圆周运动还是偏离圆形轨道完全是由实际
提供的向心力和所需的向心力间的大小关系决定的。
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【基础自测】
一、判断题
(1)物体做匀速圆周运动时，其角速度是不变的。 (√)
(2)物体做匀速圆周运动时，其合外力是不变的。 (×)
(3)匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比。 (×)
(4)匀速圆周运动的向心力是产生向心加速度的原因。 (√)
(5)做匀速圆周运动的物体，当合外力突然减小时，物体将沿切
线方向飞出。 (×)
(6)摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动，这是摩托车受沿
转弯半径向外的离心力作用的缘故。 (×)
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