「精品」高三物理圆周运动专题复习试题试卷及参考答案

「精品」高三物理圆周运动专题复习试题试卷及参考答案
「精品」高三物理圆周运动专题复习试题试卷及参考答案

圆周运动专题复习

(附参考答案)

考点一.圆周运动中的运动学分析

1.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r ,a 是它边缘上的一

点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r ,小轮的半径为2r ,b 点在小轮

上,到小轮中心的距离为r ,c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘

上,若在转动过程中,皮带不打滑,则( )

A .a 点与b 点的线速度大小相等

B .a 点与b 点的角速度大小相等

C .a 点与c 点的线速度大小相等

D .a 点与d 点的向心加速度大小相等

2.如图所示,B 和C 是一组塔轮,即B 和C 半径不同,但固定在同

一转动轴上,其半径之比为R B ∶R C =3∶2,A 轮的半径大小与C 轮

相同,它与B 轮紧靠在一起,当A 轮绕过其中心的竖直轴转动时,由

于摩擦作用,B 轮也随之无滑动地转动起来.a 、b 、c 分别为三轮边

缘的三个点,则a 、b 、c 三点在运动过程中的( )

A .线速度大小之比为3∶2∶2

B .角速度之比为3∶3∶2

C .转速之比为2∶3∶2

D .向心加速度大小之比为9∶6∶4

考点二.圆周运动中的向心力来源问题

1.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内

低.如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左

侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看

做是半径为R 的圆周运动.设内外路面高度差为h ,路基的水平宽度为d ,路面的宽度为L .已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于( )

A .gRh L

B .gRh d

C . gRL h

D . gRd h

2.“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术,演员骑车在倾角很大的桶面

上做圆周运动而不掉下来.如图所示,已知桶壁的倾角为θ,车和人

的总质量为m ,做圆周运动的半径为r ,若使演员骑车做圆周运动时

不受桶壁的摩擦力,下列说法正确的是( ) A .人和车的速度为grtan θ B .人和车的速度为grsin θ

C .桶壁对车的弹力为mg cos θ

D .桶壁对车的弹力为mg sin θ

3.公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v c 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处( )

A .路面外侧高内侧低

B .车速只要低于v c ,车辆便会向内侧滑动

C .车速虽然高于v c ,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动

D .当路面结冰时,与未结冰时相比,v c 的值变小

考点三.水平面内的圆周运动

1.如图所示,质量M =0.64 kg 的物体置于可绕竖直轴匀速转动的平台上,

M 用细绳通过光滑的定滑轮与质量为m =0.3 kg 的物体相连.假定M 与轴

O 的距离r =0.2 m ,与平台的最大静摩擦力为2 N .为使m 保持静止状态,

水平转台做圆周运动的角速度ω应在什么范围?(取g =10 m/s 2)

2.如图所示,水平转台上放着A 、B 、C 三个物体,质量分别是2m 、m 、m ,离转轴距离分别是R 、R 、2R ,与转台摩擦系数相同,转台旋转时,下列说法正确的是:

A .若三物均未动,C 物向心加速度最大

B .若三物均未动,B 物所受向心力最小

C .转速增大,C 物先动

D .转速增大,A 物和B 物先动,且一起动

3.如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A 和B 放在转盘上且

木块A 、B 与转盘中心在同一条直线上,两木块用长为L 的细绳连

接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的k 倍,A 放在距离转

轴L 处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O 1O 2转动.开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止转动,角速度缓慢增大,以下说法不正确的是( )

A .当ω> 2kg 3L 时,A 、

B 会相对于转盘滑动 B .当ω> kg 2L

时,绳子一定有弹力 C .ω在 kg 2L <ω< 2kg 3L 范围内增大时,B 所受摩擦力变大 D .ω在0<ω< 2kg 3L 范围内增大时,A 所受摩擦力一直变大

考点四.竖直面内的圆周运动

1.如图所示,质量为m 的物块从半径为R 的半球形碗边向碗底滑动,滑到最低

点时的速度为v ,若物块滑到最低点时受到的摩擦力是F f ,则物块与碗的动摩擦

因数为( )

A .F f mg

B .F f mg +m v 2R

C .F f mg -m v 2R

D .F f m v 2

R

2.如图是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底

部B 处安装一个压力传感器,其示数F N 表示该处所受压力的大小.某滑块

从斜面上不同高度h 处由静止下滑,通过B 时,下列表述正确的有( )

A .F N 小于滑块重力

B .F N 大于滑块重力

C .F N 越大表明h 越大

D .F N 越大表明h 越小

3.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动.当圆筒的角速度增大的过程中,下列说法正确的是( )

A .物体所受弹力增大,摩擦力也增大了

B .物体所受弹力增大,摩擦力减小了

C .物体所受弹力增大,摩擦力不变

D .物体所受弹力和摩擦力都减小了

4.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,

即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图甲所示,曲线上A 点

的曲率圆定义为:通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆,在极限情

况下,这个圆就叫做A 点的曲率圆,其半径ρ叫做A 点的曲率半径.现将一

物体沿与水平面成α角的方向以速度v 0抛出,如图乙所示.则在其轨迹最高

点P 处的曲率半径是( )

高一物理圆周运动专题练习(word版

一、第六章 圆周运动易错题培优(难) 1.两个质量分别为2m 和m 的小木块a 和b (可视为质点)放在水平圆盘上,a 与转轴OO ’的距离为L ,b 与转轴的距离为2L ,a 、b 之间用强度足够大的轻绳相连,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍,重力加速度大小为g .若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,开始时轻绳刚好伸直但无张力,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( ) A .a 、b 所受的摩擦力始终相等 B .b 比a 先达到最大静摩擦力 C .当2kg L ω=a 刚要开始滑动 D .当23kg L ω=b 所受摩擦力的大小为kmg 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 AB .木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律可知,木块受到的静摩擦力f =mω2r ,则当圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动时,木块b 的最大静摩擦力先达到最大值;在木块b 的摩擦力没有达到最大值前,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律可知,f=mω2r ,a 和b 的质量分别是2m 和m ,而a 与转轴OO ′为L ,b 与转轴OO ′为2L ,所以结果a 和b 受到的摩擦力是相等的;当b 受到的静摩擦力达到最大后,b 受到的摩擦力与绳子的拉力合力提供向心力,即 kmg +F =mω2?2L ① 而a 受力为 f′-F =2mω2L ② 联立①②得 f′=4mω2L -kmg 综合得出,a 、b 受到的摩擦力不是始终相等,故A 错误,B 正确; C .当a 刚要滑动时,有 2kmg+kmg =2mω2L +mω2?2L 解得 34kg L ω=

高三物理知识点电磁感应匀速圆周运动

高三物理知识点:电磁感应、匀速圆 周运动 1.[感应电动势的大小计算公式] )E=nΔΦ/Δt{法拉第电磁感应定律,E:感应电动势,n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率} 2)E=BLV垂 {L:有效长度} 3)Em=nBSω{Em:感应电动势峰值} 电磁感应物理知识点4)E=BL2ω/2 {ω:角速度,V:速度}2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量,B:匀强磁场的磁感应强度,S:正对面积} 3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}* 4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数,ΔI:变化电流,t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率} 注:感应电流的方向可用楞次定律或右手定则

判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;单位换算:1H=103mH=106μH。其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。 1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf 3.向心加速度a=V2/r=ω2r=2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr2=mωv=F合 高中物理匀速圆周运动5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr 7.角速度与转速的关系ω=2πn 8.主要物理量及单位:弧长:米;角度:弧度;频率:赫;周期:秒;转速:r/s;半径:米;线速度:m/s;角速度:rad/s;向心加速度:m/s2。注:向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;

高中物理 运动的描述 概念总结

第1章运动的描述 1.机械运动 运动:运动是宇宙中的普遍现象.从广义来讲,宇宙中的一切物体都是运动的,没有绝对静止的物体;从狭义来说,运动是指机械运动. 静止:一个物体相对于另一个物体的位置没有改变,我们就说它是静止的.静止都是相对运动而言的,不存在绝对静止的物体. 机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式. 2.参考系和坐标系 参考系:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系 对参考系应明确以下几点: ①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的. ②在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷. ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参照系. 坐标系:为了定量描述物体的位置及位置的变化而建立的参考系.(标明原点、正方向和单位长度) (1)要准确地描述物体的位置及位置变化,需要建立坐标系; (2)如果物体在一维空间运动(即沿一直线运动),只需建立直线坐标系(数轴); 如果物体在二维空间运动(即在同一平面运动),需要建立平面直角坐标系; 如果物体在三维空间运动时,则需要建立三维直角坐标系; 3.质点的认识 (1)定义:用来代替物体的有质量的点. ①质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量. ②质点没有体积或形状,因而质点是不可能转动的.任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点. ③质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点.同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析. (2)物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点. (3)突出主要因素,忽略次要因素,将实际问题简化为物理模型,是研究物理学问题的基本思维方法之一,这种思维方法叫理想化方法.质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型.

高中物理必修二匀速圆周运动经典试题

1.一辆32.010m =?kg 的汽车在水平公路上行驶,经过半径50r =m 的弯路时,如果车速72v =km/h ,这辆汽车会不会发生测滑?已知轮胎与路面间的最大静摩擦力4max 1.410F =?N . 2.如图所示,在匀速转动的圆盘上沿半径放着用细绳连接着的质量都为1kg 的两物体,A 离转轴20cm ,B 离转轴30cm ,物体与圆盘间的最大静摩擦力都等于重力的0.4倍,求: (1)A .B 两物体同时滑动时,圆盘应有的最小转速是多少? (2)此时,如用火烧断细绳,A .B 物体如何运动? 3.一根长0.625m l =的细绳,一端拴一质量0.4kg m =的小球,使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动,求: (1)小球通过最高点时的最小速度? (2)若小球以速度 3.0m/s v =通过周围最高点时,绳对小球的拉力多大?若此时绳突然断了,小球将如何运动. 4.在光滑水平转台上开有一小孔O ,一根轻绳穿过小孔,一端拴一质量为0.1kg 的物体A ,另一端连接质量为1kg 的物体B ,如图所示,已知O 与A 物间的距离为25cm ,开始时B 物与水平地面接触,设转台旋转过程中小物体A 始终随它一起运动.问: (1)当转台以角速度4rad/s ω=旋转时,物B 对地面的压力多大? (2)要使物B 开始脱离地面,则转台旋的角速度至少为多大?

h 5.(14分)质量m=1kg 的小球在长为L=1m 的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力T max =46N,转轴离地h=6m ,g=10m/s 2。 试求:(1)在若要想恰好通过最高点,则此时的速度为多大? (2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断则此时的速度v=? (3)绳断后小球做平抛运动,如图所示,求落地水平距离x ? 6.汽车与路面的动摩擦因数为μ,公路某转弯处半径为R (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求: (1)若路面水平,要使汽车转弯不发生侧滑,汽车速度不能超过多少? (2)若汽车在外侧高、内侧低的倾斜弯道上拐弯,弯道倾角为θ,则汽车完全不靠摩擦力转弯 的速率是多少? 7.质量0.5kg 的杯子里盛有1kg 的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动 半径为1m ,水杯通过最高点的速度为4m/s ,g 取10 m/s 2,求: (1) 在最高点时,绳的拉力?(2) 在最高点时水对杯底的压力?(3) 为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少? 8.质量为m 的火车在轨道上行驶,火车内外轨连线与水平面的夹角为α=37°,如图,弯道半径R =30 m ,g=10m/s 2.求:(1)当火车的速度为V 1=10 m /s 时,火车轮缘挤压外轨还是内轨? (2)当火车的速度为V 2 =20 m /s 时,火车轮缘挤压外轨还是内轨?

高一物理运动的描述(培优篇)(Word版 含解析)

一、第一章运动的描述易错题培优(难) 1.甲、乙两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶。它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是( ) A.60 s时,甲车在乙车的前方 B.20 s时,甲、乙两车相距最远 C.甲、乙加速时,甲车的加速度大于乙车的加速度 D.40 s时,甲、乙两车速度相等且相距900m 【答案】AD 【解析】 【详解】 A、图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,由图象可知60s时,甲的位移大于乙的位移,所以甲车在乙车前方,故A正确; B、40s之前甲的速度大于乙的速度,40s后甲的速度小于乙的速度,所以40s时,甲乙相距最远,在20s时,两车相距不是最远,故B错误; C、速度?时间图象斜率表示加速度,根据图象可知,甲加速时的加速度小于乙加速时的加速度,故C错误; D、根据图象可知,40s时,甲乙两车速度相等都为40m/s,甲的位移 ,乙的位移,所以甲乙相距,故D正确; 故选AD。 【点睛】 速度-时间图象切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小,图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,根据两车的速度关系知道速度相等时相距最远,由位移求相距的距离。 2.物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度—时间图象如图所示,下列说法中正确的是

A.在1 s末,物体速度为9 m/s B.0~2 s内,物体加速度为6 m/s2 C.6~7 s内,物体做速度方向向西的加速运动 D.10~12 s内,物体做速度方向向东的加速运动 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】 A.由所给图象知,物体1 s末的速度为9 m/s,选项A正确;B.0~2 s内,物体的加速度 a= 126 2 v t ?- = ? m/s2=3m/s2 选项B错误; C.6~7 s内,物体的速度、加速度为负值,表明它向西做加速直线运动,选项C正确;D.10~12 s内,物体的速度为负值,加速度为正值,表明它向西做减速直线运动,选项D 错误. 3.一个物体做直线运动的位移—时间图象(即x t-图象)如图所示,下列说法正确的是 A.物体在1s末运动方向改变 B.物体做匀速运动 C.物体运动的速度大小为5m/s D.2s末物体回到出发点 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB.位移时间图象的斜率表示速度,根据图象可知物体一直向负方向匀速运动,故A错误、B正确; C.物体运动的速度大小为5m/s,故C正确;

高中物理圆周运动专题讲解

圆周运动的向心力及其应用 【要点梳理】 要点一、物体做匀速圆周运动的条件 要点诠释: 物体做匀速圆周运动的条件:具有一定速度的物体,在大小不变且方向总是与速度方向垂直的合外力的作用下做匀速圆周运动。 要点二、关于向心力及其来源 1、向心力 要点诠释 (1)向心力的定义:在圆周运动中,物体受到的合力在沿着半径方向上的分量叫做向心力. (2)向心力的作用:是改变线速度的方向产生向心加速度的原因。 (3)向心力的大小: 2 2 v F ma m mr r ω=== 向向 向心力的大小等于物体的质量和向心加速度的乘积; 对于确定的物体,在半径一定的情况下,向心力的大小正比于线速度的平方,也正比于角速度的平方; 线速度一定时,向心力反比于圆周运动的半径;角速度一定时,向心力正比于圆周运动的半径。 如果是匀速圆周运动则有: 22 222 2 4 4 v F ma m mr mr mr f r T π ωπ===== 向向 (4)向心力的方向:与速度方向垂直,沿半径指向圆心。 (5)关于向心力的说明: ①向心力是按效果命名的,它不是某种性质的力; ②匀速圆周运动中的向心力始终垂直于物体运动的速度方向,所以它只能改变物体的速度方向,不能改变速度的大小; ③无论是匀速圆周运动还是变速圆周运动,向心力总是变力,但是在匀速圆周运动中向心力的大小是不变的,仅方向不断变化。 2、向心力的来源 要点诠释 (1)向心力不是一种特殊的力。重力(万有引力)、弹力、摩擦力等每一种力以及这些力的合力或分力都可以作为向心力。 (2)匀速圆周运动的实例及对应的向心力的来源 (如表所示):

要点三、匀速圆周运动与变速圆周运动的区别 1、从向心力看匀速圆周运动和变速圆周运动 要点诠释: (1)匀速圆周运动的向心力大小不变,由物体所受到的合外力完全提供,换言之也就是说物体受到的合外力完全充当向心力的角色。 例如月球围绕地球做匀速圆周运动,它受到的地球对它的引力就是合外力,这个合外力正好沿着半径指向地心,完全用来提供月球围绕地球做匀速圆周运动的向心力。 (2)在变速圆周运动中,向心力只是物体受到的合外力的沿着半径方向的一个

高考物理一轮复习 第1章 运动的描述 匀变速直线运动 第1节 描述运动的基本概念教案

第1章 运动的描述 匀变速直线运动 第1节 描述运动的基本概念 一、参考系 质点 1.参考系 (1)定义:为了研究物体的运动而假定不动的物体。 (2)选取原则:可任意选取,但对同一物体的运动,所选的参考系不同,对它运动的描述可能会不同。通常以地面为参考系。 2.质点 (1)定义:用来代替物体的有质量的点。 (2)物体可看作质点的条件:研究一个物体的运动时,物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。 二、位移 速度 1.位移和路程 (1)位移描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量。 (2)路程是物体运动轨迹的长度,是标量。 2.速度和速率 (1)平均速度:物体的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =Δx Δt ,其方向与位移的方向相同,是矢量。 (2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切

线方向指向前进的一侧,是矢量。 (3)速率:瞬时速度的大小,是标量。 (4)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小。 三、加速度 1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。 2.定义式:a =Δv Δt 。 3.方向:与速度变化的方向相同,是矢量。 4.物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量。 1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”) (1)参考系必须是固定不动的物体。 (×) (2)质点是一种理想化模型,实际并不存在。 (√) (3)在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的。 (×) (4)平均速度的方向与位移方向相同。 (√) (5)甲的加速度a 甲=2 m/s 2,乙的加速度a 乙=-3 m/s 2 ,a 甲>a 乙。 (×) 2.(多选)(人教版必修1P 11T 1和P 14T 1改编)下列说法正确的是( ) A .“一江春水向东流”中江水运动是以河岸为参考系的 B .“太阳东升西落”中太阳以地球为参考系 C .“火车8点42分到站”,“8点42分”指的是时刻 D .“第3 s 末”和“第3 s 内”都是指的时间间隔1 s [答案] ABC 3.(多选)(人教版必修1P 14T 2和P 29T 2改编)下列说法可能正确的是( ) A .出租车的收费标准为1.60元/公里,其中的“公里”说的是位移 B .物体运动的加速度等于0,而速度却不等于0 C .两物体相比,一个物体的速度变化量比较大,而加速度却比较小 D .物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西 [答案] BCD 4.(教科版必修1P 14T 2改编)下列所说的速度中,指平均速度的是( ) A .百米赛跑的运动员以9.5 m/s 的速度冲过终点线 B .子弹以800 m/s 的速度撞击到墙上

高一物理匀速圆周运动知识点及习题教学文稿

高一物理匀速圆周运动知识点及习题

高一物理匀速圆周运动知识介绍 质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等,匀速圆周运动,这种运动就叫做“匀速圆周运动”,匀速圆周运动是圆周运动中,最常见和最简单的运动(因为速度是矢量,所以匀速圆周运动实际上是指匀速率圆周运动)。

天体的匀速圆周运动 定义 质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做“匀速圆周运动”,亦称“匀速率圆周运动”。因为物体作圆周运动时速率不变,但速度方向随时发生变化。所以匀速圆周运动的线速度是无时不刻不在变化的。

匀速圆周运动 运动条件 物体作匀速圆周运动时,速度的大小虽然不变,但速度的方向时刻改变,所以匀速圆周运动是变速运动。又由于作匀速圆周运动时,它的向心加速度的大小不变,但方向时刻改变,故匀速圆周运动是变加速运动。“匀速圆周运动”一词中的“匀速”仅是速率不变的意思。做匀速圆周运动的物体仍然具有加速度,而且加速度不断改变,因其加速度方向在不断改变,其运动轨迹是圆,所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心。做变速圆周运动的物体总能分解出一个指向圆心的加速度,我们将方向时刻指向圆心的加速度称为向心加速度。 公式解析 计算公式 1、v(线速度)=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrf (S代表弧长,t代表时间,r代表半径,f代表频率) 2、ω(角速度)=Δθ/Δt=2π/T=2πn (θ表示角度或者弧度) 3、T(周期)=2πr/v=2π/ω 4、n(转速)=1/T=v/2πr=ω/2π 5、Fn(向心力)=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^2 6、an(向心加速度)=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^2 7、vmax=√gr (过最高点时的条件) 8、fmin (过最高点时的对杆的压力)=mg-√gr (有杆支撑)

高中物理运动的描述和运动图像专题

高中物理直线运动的描述和运动图像问题专题 1、直线运动图像有x-t ,v-t 和a-t 图像; 2、直线运动情况有静止、匀速直线、匀变速直线(匀加、匀减)、非匀变速直线运动(变加速直线:↑↑v a ,、↑↓v a ,、↓↑v a ,、↓↓v a ,); 3、运动方向可分为:单一方向运动,往返运动,迂回前进运动; 4、初状态可分为:静止开始、具有一定初速度开始; 5、教学目的: ①掌握运动的描述;也就是如何描述一个物体的运动过程; ②学会运动建模;也就是通过带有箭头的线段对物体运动过程形象化; ③掌握图像的画法;根据想象或自己建立的模型画出相应图像; ④学会图像与图像间的相互转换; 一、图像t x -:(斜率代表:v ,x 的正负只代表方向,不代表大小) 1、运动描述原则: 先描述方向,再描述做什么运动,能详细尽量详细; 例1:如右图所示(单一方向单一运动): ①静止; ②向正方向做匀速直线运动; ③向正方向做减速运动; ④向正方向做加速运动; 例2、如右图所示(单一方向匀速且周期变化运动): ①2 00 T -,向正方向做匀速直线运动(假设速度为1v ); ② 00 2 T T -,向正方向做匀速直线运动(假设速度为2v ); ③2300T T -,以速度1v 向正方向做匀速直线运动; ④0022 3T T -,以速度2v 向正方向做匀速直线运动; 由图中斜率大小知:21v v >

例3、如右图所示(单一方向加减速且周期变化运动) ①2 00 T -,向正方向做减速直线运动; ② 00 2 T T -,向正方向做加速直线运动; ③2300T T -,向正方向做减速直线运动; ④0022 3T T -,向正方向做加速直线运动; 例4、如右图所示(匀速往返运动) ①2 00 T -,向正方向做匀速直线运动; ② 00 2 T T -,向负方向做匀速直线运动; ③2300T T -,向正方向做匀速直线运动; ④0022 3T T -,向负方向做匀速直线运动; 例5、如右图所示(加减速往返运动) ①2 00 T -,向正方向做加速直线运动; ② 00 2 T T -,向正方向做减速直线运动; ③2300T T -,向负方向做加速直线运动; ④0022 3T T -,向负方向做减速直线运动; 例6、如右图所示(匀速迂回前进运动) ①2 00 T -,向正方向做匀速直线运动; ② 00 2 T T -,向负方向做匀速直线运动; ③2 300T T -,向正方向做匀速直线运动;

高中物理圆周运动典型例题解析1

圆周运动的实例分析典型例题解析 【例1】用细绳拴着质量为m 的小球,使小球在竖直平面内作圆周运动,则下列说法中,正确的是[ ] A .小球过最高点时,绳子中张力可以为零 B .小球过最高点时的最小速度为零 C .小球刚好能过最高点时的速度是Rg D .小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相 反 解析:像该题中的小球、沿竖直圆环内侧作圆周运动的物体等没有支承物的物体作圆周运动,通过最高点时有下列几种情况: (1)m g m v /R v 2当=,即=时,物体的重力恰好提供向心力,向心Rg 加速度恰好等于重力加速度,物体恰能过最高点继续沿圆周运动.这是能通过最高点的临界条件; (2)m g m v /R v 2当>,即<时,物体不能通过最高点而偏离圆周Rg 轨道,作抛体运动; (3)m g m v /R v m g 2当<,即>时,物体能通过最高点,这时有Rg +F =mv 2/R ,其中F 为绳子的拉力或环对物体的压力.而值得一提的是:细绳对由它拴住的、作匀速圆周运动的物体只可能产生拉力,而不可能产生支撑力,因而小球过最高点时,细绳对小球的作用力不会与重力方向相反. 所以,正确选项为A 、C . 点拨:这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题.当小球经越圆周最高点或最低点时,其重力和绳子拉力的合力提供向心力;当小球经越圆周的其它位置时,其重力和绳子拉力的沿半径方向的分力(法向分力)提供向心力. 【问题讨论】该题中,把拴小球的绳子换成细杆,则问题讨论的结果就大相径庭了.有支承物的小球在竖直平面内作圆周运动,过最高点时:

(1)v (2)v (3)v 当=时,支承物对小球既没有拉力,也没有支撑力; 当>时,支承物对小球有指向圆心的拉力作用; 当<时,支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用; Rg Rg Rg (4)当v =0时,支承物对小球的支撑力等于小球的重力mg ,这是有支承物的物体在竖直平面内作圆周运动,能经越最高点的临界条件. 【例2】如图38-1所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转,盘上的水平杆上穿着两个质量相等的小球A 和B .现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处,并用不可伸长的轻绳相连.已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m .试分析角速度ω从零逐渐增大,两球对轴保持相对静止过程中,A 、B 两球的受力情况如何变化? 解析:由于ω从零开始逐渐增大,当ω较小时,A 和B 均只靠自身静摩擦力提供向心力. A 球:m ω2r =f A ; B 球:m ω22r =f B . 随ω增大,静摩擦力不断增大,直至ω=ω1时将有f B =f m ,即m ω=,ω=.即从ω开始ω继续增加,绳上张力将出现.12m 112r f T f m r m /2 A 球:m ω2r =f A +T ;B 球:m ω22r =f m +T . 由B 球可知:当角速度ω增至ω′时,绳上张力将增加△T ,△T =m ·2r(ω′2-ω2).对于A 球应有m ·r(ω′2-ω2)=△f A +△T =△f A +m ·2r(ω′2-ω2). 可见△f A <0,即随ω的增大,A 球所受摩擦力将不断减小,直至f A =0

最新高考物理专题复习:圆周运动精编版

2020年高考物理专题复习:圆周运动精编 版

专题4.2 圆周运动 【高频考点解读】 1.掌握描述圆周运动的物理量及它们之间的关系. 2.理解向心力公式并能应用; 3.了解物体做离心运动的条件. 【热点题型】 题型一圆周运动的运动学问题 例1.如图4-3-3所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点( ) 图4-3-3 A.角速度之比ωA∶ωB=2∶1 B.角速度之比ωA∶ωB=1∶ 2 C.线速度之比v A∶v B=2∶1 D.线速度之比v A∶v B=1∶ 2 【提分秘籍】 1.圆周运动各物理量间的关系

2.对公式v =ωr 的理解 当r 一定时,v 与ω成正比; 当ω一定时,v 与r 成正比; 当v 一定时,ω与r 成反比。 3.对a =v 2 r =ω2r 的理解 当v 一定时,a 与r 成反比; 当ω一定时,a 与r 成正比。 4.常见的三种传动方式及特点 (1)皮带传动:如图4-3-1甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即v A =v B 。 图4-3-1 (2)摩擦传动:如图4-3-2甲所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小相等,即v A =v B 。 图4-3-2 (3)同轴传动:如图乙所示,两轮固定在一起绕同一转轴转动,两轮转动的角速度大小相等,即ωA =ωB 。 【举一反三】 如图4-3-4所示,B 和C 是一组塔轮,即B 和C 半径不同,但固定在同一转动轴上,其半径之比为R B ∶R C =3∶2,A 轮的半径大小与C 轮相同,它与B 轮紧靠在一起,当A 轮绕过其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B 轮也随之无滑动地转动起来。a 、b 、c 分别为三轮边缘的三个点,则a 、b 、c 三点在运动过程中的( )

高一物理圆周运动专题练习(解析版)

一、第六章圆周运动易错题培优(难) 1.如图所示,用一根长为l=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=30°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T,取g=10m/s2。则下列说法正确的是() A.当ω=2rad/s时,T3+1)N B.当ω=2rad/s时,T=4N C.当ω=4rad/s时,T=16N D.当ω=4rad/s时,细绳与竖直方向间夹角大于45° 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】 当小球对圆锥面恰好没有压力时,设角速度为,则有 解得 AB.当,小球紧贴圆锥面,则 代入数据整理得 A正确,B错误; CD.当,小球离开锥面,设绳子与竖直方向夹角为,则 解得 , CD正确。 故选ACD。

2.如图,质量为m的物块,沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是() A.滑块对轨道的压力为B.受到的摩擦力为 C.受到的摩擦力为μmg D.受到的合力方向斜向左上方 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A.根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小 A正确; BC.物块受到的摩擦力 BC错误; D.水平方向合力向左,竖直方向合力向上,因此物块受到的合力方向斜向左上方,D正确。 故选AD。 3.如图甲所示,半径为R、内壁光滑的圆形细管竖直放置,一可看成质点的小球在圆管内做圆周运动,当其运动到最高点A时,小球受到的弹力F与其过A点速度平方(即v2)的关系如图乙所示。设细管内径略大于小球直径,则下列说法正确的是() A.当地的重力加速度大小为R b B.该小球的质量为a b R C.当v2=2b时,小球在圆管的最高点受到的弹力大小为a D.当0≤v2<b时,小球在A点对圆管的弹力方向竖直向上【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB.在最高点,根据牛顿第二定律 2 mv mg F R -=

高中物理圆周运动知识点总结 高中物理圆周运动公式

高中物理圆周运动知识点总结高中物理圆周运动公式高中物理教学中,圆周运动问题既是一个重点,又是一个难点。下面给大家带来高中物理圆周运动知识点,希望对你有帮助。 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,方向却时刻改变,匀速圆周运动是一个变速运动。 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,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: ①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,则其速度至少要满足重力指向圆心的分量提供向心力 ②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(重力沿运动方向的分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,则必须在最低点具有足够大的速度才

高中物理---运动的描述教案

高中物理---运动的描述教案 一质点参考系和坐标系 (一)物体和质点(subject and mass point) 1 质点:不考虑物体的大小和形状,把物体简化为一个有质量的点 2 质点是一种科学的抽象,是一种理想化的模型 (理想化模型:指抓住问题主要因素,忽略次要因素,对实际问题近似的一种思想) 活动与交流 1.研究火车的各种运动情况时,哪些情况下需要考虑火车的长度?哪些情况不需要? 2.研究地球自转和地球绕太阳公转时,是否可以忽略地球的大小? 讨论交流 1.同一物体有时看做质点,有时又不能看做质点,要具体问题具体分析.如研究火车从北京到上海时,可把火车看做质点,不考虑火车的长度,而研究火车通过某一座桥时,这时就不能把火车看做质点 2.质点是用来代替物体的具有质量的点,任何转动的物体,在研究自转时,都不可简化为质点.所以在研究地球自转时,不可以忽略地球的大小,地球不能当做质点来处理. 质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点,但在研究地球绕太阳公转运动时,由于地球的直径比地球和太阳之间的距离小得多,地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的,即地球的大小可忽略不计,在这种情况下,地球当做质点来处理 3 物体看成质点条件 a)当物体上各部分运动情况都相同时,物体上任何一点的运动情况都能反映物体的运动,物体可看成质点 b)物体的大小、形状对所研究的问题可以忽略不计的情况下可看成质点 c)同一个物体在不同的问题中,有时可以当做质点,有时不能当做质的质点 实例分析 在下列运动中,研究对象可当做质点的有 A 远洋航行的巨轮 B 研究飞行中直升飞机上的螺旋浆的转动情况

高中物理公式学习方法之匀速圆周运动公式

高中物理公式学习方法之匀速圆周运动公式 角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同) 主要物理量及单位:弧长(s):(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f);赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n);r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。 注:(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心; 做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变. 加速度a=(Vt-V0)/t (以V0为正方向,a与V0同向(加速)a>0;a与V0反向(减速)则a<0) 实验用推论Δs=aT2(Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差) 主要物理量及单位:初速度(V0):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t):秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。 a=(Vt-V o)/t只是测量式,不是决定式; 其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻、s--t 图、v--t图/速度与速率、瞬时速度。 质点的运动

----曲线运动、万有引力 平抛运动 竖直方向位移:y=gt2/2 运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2) 合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[V02+(gt)2]1/2 合速度方向与水平夹角β:tgβ=V y/Vx=gt/V0 合位移:s=(x2+y2)1/2 位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2V0 水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g 注: 平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成; 运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关; θ与β的关系为tgβ=2tgα; 在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。 匀速圆周运动 向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合 角速度与线速度的关系:V=ωr 角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)

高中物理实验:圆周运动

高中物理实验:圆周运动 实验仪器:自行车 教师操作:让学生观察自行车后轮、齿轮、脚踏板转动现象。 实验结论:皮带、齿轮传动——线速度相同;同轴转动——角速度相同。 向心力 实验仪器:向心力实验器(J2131)、弹簧测力计、停表、游标卡尺 向心力实验器: 指针较长,圆柱体的少量位移经过杠杆的放大,使显示更为明显。但指针有质量,同时,转动时会做离心运动,所以制造时加了指针配量,使指针系统成静平衡。再通过适当选择摆杆的质量维持指针系统的动平衡。因而实验时无需考虑指针的质量和它可能做离心运动的影响。 转动轴由立柱上的钢珠支撑,转动轴下部有定位锥套。实验前调整配重的位置时应将定位锥套退下,调整后将套重新推向上。 构造 游标卡尺是工业上常用的测量长度的仪器,它由尺身及能在尺身上滑动的游标组成。若从背面看,游标是一个整体。游标与尺身之间有一弹簧片(图中未能画出),利用弹簧片的弹力使游标与尺身靠紧。游标上部有一紧固螺钉,可将游标固定在尺身上的任意位置。尺

身和游标都有量爪,利用内测量爪可以测量槽的宽度和管的内径,利用外测量爪可以测量零件的厚度和管的外径。 深度尺与游标尺连在一起,可以测槽和筒的深度。 尺身和游标尺上面都有刻度。以准确到0.1毫米的游标卡尺为例,尺身上的最小分度是1毫米,游标尺上有10个小的等分刻度,总长9毫米,每一分度为0.9毫米,比主尺上的最小分度相差0.1毫米。量爪并拢时尺身和游标的零刻度线对齐,它们的第一条刻度线相差0.1毫米,第二条刻度线相差0.2毫米,……,第10条刻度线相差1毫米,即游标的第10条刻度线恰好与主尺的9毫米刻度线对齐。 使用 用软布将量爪擦干净,使其并拢,查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。如果对齐就可以进行测量:如没有对齐则要记取零误差:游标的零刻度线在尺身零刻度线右侧的叫正零误差,在尺身零刻度线左侧的叫负零误差(这件规定方法与数轴的规定一致,原点以右为正,原点以左为负)。 测量时,右手拿住尺身,大拇指移动游标,左手拿待测外径(或内径)的物体,使待测物位于外测量爪之间,当与量爪紧紧相贴时,即可读数 读数 读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数,即以毫米为单位的整数部分。然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐,如第6条刻度线与尺身刻度线对齐,则小数部分即为0.6毫米

高中物理:运动的描述 练习含答案

高中物理:运动的描述练习含答案 1、2018年12月12日16时45分,嫦娥四号探测器经过约110小时的奔月飞行后到达月球附近,于2019年1月3日上午10点26分,降落在了月球表面.其中12月12日16时45分,110小时和1月3日上午10点26分,分别指的是() A.时间时间时刻B.时刻时刻时间 C.时间时刻时间D.时刻时间时刻 2、我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射了第二十三颗北斗导航卫星,它是地球静止轨道卫星,可以定点在赤道上空的某一点.则关于该颗卫星下列说法正确的是 () A.以地面为参考系,北斗导航卫星是静止的 B.以太阳为参考系,北斗导航卫星是静止的 C.北斗导航卫星在高空一定是运动的 D.北斗导航卫星相对地面上静止的物体是运动的 3、在研究物体的直线运动时,可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化表示物体的位移.如图所示,某质点先从A点沿坐标轴运动到C点,该过程中其位移x1=-3 m-4 m=-7 m;然后该质点再从C点沿坐标轴运动到B点,该过程中其位移x2=1 m-(-3 m)=4 m.则下列说法正确的是() A.由于正数大于负数,则x2大于x1 B.由于位移的正、负号只表示其方向,则x1大于x2 C.整个过程中,质点的位移为4 m D.整个过程中,质点通过的路程为3 m 4、(双选)下列说法中是瞬时速度的有() A.人步行的速度为1.3 m/s B.子弹从枪筒射出时的速度是800 m/s C.物体落地时的速度是20 m/s

D.台风中心以21 km/h的速度向西偏北方向移动 5、(双选)若某物体做直线运动的v-t图象如图所示,则下列说法正确的是() A.t=3 s时物体运动的速度方向发生改变 B.t=3 s时物体运动的加速度方向发生改变 C.t=3 s时物体离出发点最远 D.t=3 s时物体的加速度为零 6、下列情况的物体,哪些可看作质点() 甲乙 A.放在地面上的木箱,在上面的箱角处用水平推力推它,木箱可绕下面的箱角转动 B.放在地面上的木箱,在其外壁的中心处用水平推力推它,木箱在地面上滑动 C.正在靠近加油机准备空中加油的F-22A猛禽战斗机(图甲) D.列车通过桥梁(图乙),研究其所需时间 7、如图所示,甲、乙两只蚂蚁分别同时从水平桌面上的P、M点出发,它们的爬行轨迹如图中实线所示,10 s后它们分别到达图中的Q、N点,若PQ=MN,下列说法正确的是() A.它们的路程相同B.甲的位移较大 C.乙的位移较大D.它们的位移方向相互垂直 8、(多选)对速度的定义式v=x t,以下叙述正确的是() A.此速度定义式适用于任何运动

高一物理必修2圆周运动复习知识点总结及经典例题详细剖析

匀速圆周运动专题 从现行高中知识体系来看,匀速圆周运动上承牛顿运动定律,下接万有引力,因此在高一物理中占据极其重要的地位,同时学好这一章还将为高二的带电粒子在磁场中的运动及高三复习中解决圆周运动的综合问题打下良好的基础。 (一)基础知识 1. 匀速圆周运动的基本概念和公式 (1)线速度大小,方向沿圆周的切线方向,时刻变化; (2)角速度,恒定不变量; (3)周期与频率; (4)向心力,总指向圆心,时刻变化,向心加速度,方向与向心力相同; (5)线速度与角速度的关系为,、、、的关系为 。所以在、、中若一个量确定,其余两个量也就确定了,而还和有关。 2. 质点做匀速圆周运动的条件 (1)具有一定的速度; (2)受到的合力(向心力)大小不变且方向始终与速度方向垂直。合力(向心力)与速度始终在一个确定不变的平面内且一定指向圆心。

3. 向心力有关说明 向心力是一种效果力。任何一个力或者几个力的合力,或者某一个力的某个分力,只要其效果是使物体做圆周运动的,都可以认为是向心力。做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体所受的合力,总是指向圆心;做变速圆周运动的物体,向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力,合外力的另一个分力沿着圆周的切线,使速度大小改变,所以向心力不一定是物体所受的合外力。 (二)解决圆周运动问题的步骤 1. 确定研究对象; 2. 确定圆心、半径、向心加速度方向; 3. 进行受力分析,将各力分解到沿半径方向和垂直于半径方向; 4. 根据向心力公式,列牛顿第二定律方程求解。 基本规律:径向合外力提供向心力

(三)常见问题及处理要点 1. 皮带传动问题 例1:如图1所示,为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则() A. a点与b点的线速度大小相等 B. a点与b点的角速度大小相等 C. a点与c点的线速度大小相等 D. a点与d点的向心加速度大小相等 图1 解析:皮带不打滑,故a、c两点线速度相等,选C;c点、b点在同一轮轴上角速度相等,半径不同,由,b点与c点线速度不相等,故a与b线速度不等,A错;同样可判定a与c角速度不同,即a与b角速度不同,B错;设a点的线速度为,则a点向 心加速度,由,,所以,故,D 正确。本题正确答案C、D。 点评:处理皮带问题的要点为:皮带(链条)上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等,同一轮上各点的角速度相同。

高中物理公式推导匀速圆周运动向心加速度向心力

高中物理公式推导二 圆周运动向心加速度的推导 1、作图分析: 如图所示,在0t 、t 时刻的速度位置为: 2、推导过程: 第一,对于匀速圆周运动而言,速度的大小是不发生变化的,变化的只是速度的方向,如图所示,速度方向的变化量为v ,则有:

θθ?=?≈?t v v v 0 第二,根据加速度的定义: t v a ??= 则有: t v t v a n ??=??=θ0 第三,根据圆周运动的相关关系知: R v t =??=θω 是故,圆周运动的向心加速度为: R v a n 2= 第四,圆周运动的向心力的大小为:

R v m ma F n 2== 3、意外收获: 第一,对于圆周运动,我们应该理解速度、角速度、周期之间的关系。具体为: R v = ω T πω2= v R πω2= 第二,我们应该掌握极限的相关知识,合理利用极限来解决相关问题。 第三,如果我们谈论的不是匀速圆周运动,我们同样可以利用此方法进行谈论。对于非匀速圆周运动(或者叫做曲线运动),不仅速度的方向发生了变化,而且速度的大小也发生了变化,所以, 不仅有向心加速度之外,应该也有使物体速度大小变化的加速度。但是,在这种情况下,我们的向心加速度,叫做径向加速度,速度大小变化的加速度,叫做切向加速度。故有:

(1)向心加速度为: R v a n 2= (2)切向加速度为: t v a t ??= (注意:这里的 v ?是指切向速度方向速度的变化量,并不是指 图上的 v ?。) 4、注意事项: 对于匀速圆周运动而言,需要掌握的知识点并不是很多,我们只要能够理解一些物理量之间的基本关系即可。本篇的讨论只为学有余力的高中学生推荐,不过,物理推导讲究的是方法,并不是死记硬背公式,掌握了这一知识点的推导过程对以后了解其他物理知识会有很大的帮助。

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