人教版高中物理必修2:匀速圆周运动
则纸筒转过的角度是π-θ.由周期性可知纸筒转过的角
度应为 2nπ+π-θ(n=0,1,2…).根据两个运动时间
相等即可得出子弹的速度,t=2vR=(2n+ω1)π-θ,故 v= (2n+2ω1)Rπ-θ(n=0,1,2,…).
答案 (2n+2ω1)Rπ-θ(n=0,1,2,…)
的向心力.
(4)当 F>mrω 2 时,物体逐渐向_圆__心__靠近,做向__心__运动.
思考:(1)物体做离心运动是因为受到离心力的缘故吗? (2)物体做离心运动时是沿半径方向远离圆心吗?
答案 (1)物体做离心运动不是物体受到所谓离心力作用, 而是物体惯性的表现. (2)物体做离心运动时,并非沿半径方向飞出,而是运动半 径越来越大,沿切线方向飞出.
答案 BC
考点二 圆周运动中的动力学问题分析
【问题展示】
分析下列各情景中的向心力来源,并列方程.
图形
F以向心加速 受力分析 度方向建立 利用向心力公式
坐标系
F cos =m g F sin m2l sin 2 g
l cos
F升 cos mg F升 sin m 2r
带不打滑.下列说法正确的是________. A.从动轮做顺时针转动 B.从动轮做逆时针转动 C.从动轮的转速为rr12n D.从动轮的转速为rr21n
图2
解析 因为主动轮顺时针转动,通过皮带的摩擦力带动 从动轮转动,所以从动轮逆时针转动,A 错误,B 正确; 由于通过皮带传动,皮带与轮边缘接触处的速率相等, 所以由 2πnr1=2πn2r2,得从动轮的转速为 n2=nrr21,C 正确,D 错误.
描述物体与圆 运动物体与圆心连线扫
角速 度
心连线扫过角
度的 快慢
过的角的弧度数与所用 Δθ
时间的比值,ω= Δt
单位:rad/s
周期 T:物体沿圆周运
周期
周期单位:s
描述物体做圆 动一周所用的时间.
和转
转速单位:
速
周运动的快慢
转速 n:物体单位时间 内转过的圈数
r/s 或 r/min
方向:总是
向心 描述线速度方
二、匀速圆周运动与非匀速圆周运动
两种运动具体比较见下表.
项目
匀速圆周运动
非匀速圆周运动
线速度的大小不变 线速度的大小 不断变化
定义
的圆周运动
的圆周运动
运动 特点
F向、a向、v均大小 不变,方向变化, ω不变
F向、a向、v大小、方向 均发生变化,ω发生变 化
向心力 F向=F合
由F合沿半径方向的分力 提供
答案 C
即学即练 3 如图 8 所示,在匀速转
动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与
圆筒一起运动,物体相对桶壁静止,
则
(C )
A.物体受到四个力的作用
图8
B.物体所受向心力是物体所受的重力提供的
C.物体所受向心力是物体所受的弹力提供的
D.物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的
解析 物体受竖直向下的重力、与重力等大反向的静摩 擦力和指向运动圆心的弹力作用,重力与摩擦力平衡, 向心力由弹力提供.
3.总结解决圆周运动问题的主要步骤 (1)审清题意,确定研究对象; (2)分析物体的运动情况,即物体的线速度、角速度、周 期、轨道平面、圆心、半径等; (3)分析物体的受力情况,画出受力示意图,确定向心力 的来源; (4)根据牛顿运动定律及向心力公式列方程; (5)求解、讨论.
【高考佐证 2】 (广东高考)游客乘坐过山车,在圆弧轨道
答案 1∶1∶2 1∶2∶2
方法归纳 高中阶段所接触的传动主要有:(1)皮带传动
(线速度大小相等);(2)同轴传动(角速度相等);(3)齿
轮传动(线速度大小相等);(4)摩擦传动(线速度大小相
等).
即学即练 1 一个环绕中心线 AB 以一定 的角速度转动,P、Q 为环上两点,位置
如图 4 所示,下列说法正确的是 ( )
h=12gt2,t=
2h g
③
将③代入②式,整理可得
v0= 2πn2Rh=πnR g
2hg(n=1,2,3,…)
小球在运动过程中,水平方向上只受筒壁的弹力FN的
作用,FN指向圆心,充当向心力,则 FN=mvR0 2=m(πnR R 2hg)2=2mgRhn2π2(n=1,2,3,…)
答案 πnR 2hg(n=1,2,3,…) 2mgRh n2π2(n=1,2,3,…)
力多大?
解析 小球从入口A射入后的运动可分解为两个运动,一个
是在水平面内的匀速圆周运动,一个是在竖直方向上的自由
落体运动,设小球在圆筒内绕过n圈后,从B处飞出.那么在
水平面内,小球做圆周运动走过的路程
s=n(2πR)(n=1,2,3,…)
①
s=v0t 将①式代入得
n(2πR)=v0t
②
在竖直方向上,小球做自由落体运动,有
2.传动装置的特点
(1)同轴传动:固定在一起共轴转动的物体上各点角速度
相同; (2)皮带传动:不打滑的摩擦传动和皮带(或齿轮)传动的 两轮边缘上各点线速度大小相等.
【高考佐证 1】 (2008·宁夏理综)如图 2 所示为某一皮带传动装置.主动轮的半 径为 r1,从动轮的半径为 r2.已知主动轮
做顺时针转动,转速为 n,转动过程中皮
即学即练 2 一个半径为 R 的纸 质圆筒,绕其中心轴匀速转动,
角速度为 ω,一颗子弹沿 AO 方
向打进纸筒,如图 6 所示,从
纸筒上的 B 点穿出为________.
解析 子弹从 A 点射入后沿直径做匀速直线运动,同时
纸筒以角速度 ω 匀速转动.当子弹走完一个直径时,B
平天车吊起质量为 2.7 t 的铸件,以 2 m/s
的速度匀速行驶,钢绳长 3 m.当天车突
然刹车时,钢绳所受的拉力为多大?
解析 天车突然刹车时,由于惯性,重物
答案 AD
题型二 匀速圆周运动中的多解问题的处理方法
【例 2】如图 5 所示,竖直圆筒内壁
光滑,半径为 R,顶部有入口 A,
在 A 的正下方 h 处有出口 B,一
质量为 m 的小球从 A 处沿切线方
向的水平槽射入圆筒内,要使小
球从 B 处飞出,小球射入入口 A 的
图5
速度应满足什么条件?在运动过程中,小球对圆筒的压
最低点处获得的向心加速度达到 20 m/s2,g 取 10 m/s2,那 么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的( C )
A.1 倍 B.2 倍 C.3 倍 D.4 倍
解析 游客到达最低点时,受向下的重力 G 和向上的支
持力 FN,FN-mg=ma,FN=mg+ma=mg+2mg=3mg, C 正确.
FN mg
F拉 mB g m 2r
【归纳提炼】 1.向心力的确定
(1)确定圆周运动的轨道所在的平面,确定圆心的位置. (2)分析物体的受力情况,找出所有的力沿半径方向指向 圆心的合力,该力就是向心力. 2.向心力的来源 向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、弹力、 摩擦力等各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分 力,因此在受力分析中要避免再另外添加向心力.
题型四 圆周运动的一般动力学问题
例 4 如图 9 所示,有一可绕竖直中
心轴转动的水平圆盘,上面放置劲
度系数为 k 的弹簧,弹簧的一端固
定于轴 O 上,另一端连接质量为 m
图9
的小物块 A,物块与盘间的动摩擦
因数为 μ,开始时弹簧未发生形变,长度为 L0,若最大静摩 擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为 g.则:
题型互动探究
题型一 传动装置问题
【例 1】 如图 3 所示的皮带传
动装置中,右边两轮是在一
起同轴转动,图中 A、B、C
三轮的半径关系为 RA=RC=
2RB,设皮带不打滑,则三轮
图3
边缘上的一点线速度之比 vA∶vB∶vC=______,角速度
之比 ωA∶ωB∶ωC=______.
解析 A 和 B 是由皮带带动一起运动,皮带不打滑,故 A、 B 两轮边缘上各点的线速度相等.B、C 在同一轮轴上,
L=L0+Δx 解得 Δx=kL105-μm16gμLm0 g
答案 (1)
μg L0
(2)kL105-μm16gμLm0 g
答题技巧 受力分析 解答物理动力学问题的关键是受力分析,应根据题中所 述状态进行正确的受力分析,方能正确解题.本题中两 问所述状态不同,故受力情况亦不同,第一问为平衡态, 物体应受平衡力,所以是三力平衡问题;第二问是非平 衡态,因物体做圆周运动,所以所受二力的合力为向心 力.解答圆周运动的基本步骤为:
同轴转动,角速度相等,但是由于离转轴的距离不同,
由公式 v=ωR 可知,B 与 C 两轮边缘上各点的线速度不 相等,且 C 轮边缘上各点的线速度是 B 轮上各点线速度 的两倍.A 轮和 B 轮边缘上各点的线速度相等,由公式 v
=ωR 可知,它们的角速度与它们的半径成反比,即 ωA∶ωB=RB∶RA=1∶2. 由上述分析可知 vA∶vB∶vC=1∶1∶2,ωA∶ωB∶ωC= 1∶2∶2.
A.P、Q 两点的角速度相等 B.P、Q 两点的线速度相等 C.P、Q 两点的角速度之比为 3∶1
图4
D.P、Q 两点的线速度之比为 3∶1
解析 P、Q 两点的角速度相等,半径之比 RP∶RQ= Rsin 60°∶(Rsin 30°)= 3∶1;由 v=ωR 可得 vP∶vQ
=RP∶RQ= 3∶1.
加速 向变化的 快慢
度
v2 an= r
沿半径指向 圆心,与线 速度方向垂
直.
单位:m/s2
①作用效果是产生向
向 心
山东省实验高中2020人教版物理第二章匀速圆周运动2匀速圆周运动的向心力和向心加速度54
如图乙所示。
(3)若无特定条件,则不能确定向心加速度与r是成正比 还是反比。
【典例示范2】 (多选)关于地球上的物体随地球自转 的向心加速度的大小,下列说法正确的是 ( )
A.在赤道上向心加速度①最大 B.在两极向心加速度②最大 C.在地球上各处,向心加速度一样大 D.随着纬度的升高③,向心加速度的值逐渐减小
【定向训练】 1.未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为 缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上 加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示。当旋转舱绕其 轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上, 可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为 达到上述目的,下列说法正确的是 ( )
【解析】选A。小球受重力和支持力两个力的作用,靠 两个力的合力提供向心力,向心力不是物体受到的力, 是做圆周运动所需要的力,靠其他力提供。球沿光滑的 壁运动,没有摩擦力。故A正确,B、C、D错误。
3.如图所示,某物体沿 1 光滑圆弧轨道由最高点滑到最
4
低点过程中,物体的速率逐渐增大,则 ( )
A.物体的合外力为零 B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心O C.物体的合外力就是向心力 D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除 外)
3
【解析】选D。由于物体的线速度v=12 m/s,角速度ω=
2 = 2 T3
rad/s。所以它的速度变化率an=vω=12×
2m/s2
3
=8π m/s2,选项D正确。
【拓展例题】考查内容:变速圆周运动的分析 【典例】如图所示,长为L的细线一端悬 于O点,另一端连接一个质量为m的小球, 小球从A点由静止开始摆下,当摆到A点与最低点之间的 某一位置C点时,其速度大小为v,此时悬线与竖直方向 夹角为θ。求小球在经过C点时的切向加速度和向心加 速度分别是多大?此时悬线对小球的拉力为多大?
人教版高中必修二物理教学课件 第五章:曲线运动 5.4 圆周运动 ppt导学课件(含答案)
三种传动装置及其特点.
传动类型 同轴传动
皮带传动
齿轮传动
装置
A、B 两点在同 两个轮子用皮带 两个齿轮轮齿啮
轴的一个圆盘 连接,A、B 两点 合,A、B 两点分
上
分别是两个轮子 别是两个齿轮边
边缘的点
缘上的点
角速度、 特点
周期相同
线速度相同
线速度相同
转动方向 相同
相同
相反
规律
角速度与半径成 角速度与半径成
3.择式分析:若线速度大小相等,则根据 ω ∝1r分析; 若角速度大小相等,则根据 v ∝ r 分析.
1.如图所示的齿轮传动装置中,主动轮和从动轮的齿 大小相同,主动轮的齿数 z1=24,从动轮的齿数 z2=8, 当主动轮以角速度 ω 逆时针转动时,从动轮的转动情况 是( )
A.顺时针转动,周期为23πω B.逆时针转动,周期为23πω
A.①③⑤⑦ C.②④⑥⑦
B.②④⑥⑧ D.②④⑤⑧
解析:由题意知半径 R=0.25 m,线速度 v=Rω=2.5
v
2π
m/s,则角速度 ω=R=10 rad/s,②正确;周期 T= ω =
0.2π s=0.628 s,④正确;
频率
f=T1=1.59
Hz,⑥正确;转速
n= ω =5
2π π
r/s<
答案:ABC
解析:A、B 两轮通过皮带传动,皮带不打滑,则 A、 B 两轮边缘的线速度大小相等,
即 va=vb 或 va∶vb=1∶1.① 由 v=ωr 得 ωa∶ωb=rB∶rA=1∶2.② B、C 两轮固定在一起绕同一轴转动,则 B、C 两轮 的角速度相等,即 ωb=ωc 或 ωb∶ωc=1∶1.③ 由 v=ωr 得 vb∶vc=rB∶rC=1∶2.④
物理人教版必修2:第五章 4.圆周运动
1.匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在相等的时间内 弧长 通过的_______相等,这种运动就叫做匀速圆周运动. 2.线速度:
弧长 时间 (1)定义:质点做圆周运动所通过的_______和所用_______
的比值叫做线速度. Δs (2)大小:v=________,单位是 m/s. Δt 切线方向 (3)方向:在圆周各点的____________上.
【例2】如图 5-4-6 所示的传动装置中,B、C 两轮固定 在一起绕同一转轴转动,A、B 两轮用皮带传动,三轮半径关系 为 rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求 A、B、C 轮边缘上的 a、b、
c 三点的角速度之比和线速度之比.
图 5-4-6
解:A、B 两轮通过皮带传动,皮带不打滑,A、B 两轮边 缘上各点的线速度大小相等,有 va=vb,故 va∶vb=1∶1. B、C 两轮固定在一起绕同一转轴转动,它们上面的任何一 点具有相同的角速度,有 ωb∶ωc=1∶1. v 因为 ω= r ,va=vb,rA=2rB 所以 ωa∶ωb=rB∶rA=1∶2 又因为 v=ωr,ωb=ωc,rC=2rB 所以 vb∶vc=rB∶rC=1∶2 综合可知 ωa∶ωb∶ωc=1∶2∶2 va∶vb∶vc=1∶1∶2.
【触类旁通】 1. 温哥华冬奥会双人滑比赛中,申雪、赵宏博拿到中国花
样滑冰史上首枚冬奥会金牌.如图 5-4-2 所示,赵宏博(男)
以自己为转轴拉着申雪(女)做匀速圆周运动,转速为 30 r/min. 申雪的脚到转轴的距离为 1.6 m,求: (1)申雪做匀速圆周运动的角速度; (2)申雪的脚运动的速度大小. 图 5-4-2
匀速圆周运动和匀速运动的区别 匀速圆周运动是一种曲线运动,这里的“匀速”是指线速
2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《圆周运动》
教学设计:2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《圆周运动》教学目标(核心素养)1.物理观念:学生能够理解圆周运动的基本概念,掌握描述圆周运动的基本物理量(如线速度、角速度、周期、半径等)及其相互关系。
2.科学思维:通过实例分析和逻辑推理,培养学生运用物理规律解决实际问题的能力,形成对圆周运动现象的科学解释和预测能力。
3.科学探究:经历从观察现象到提出假设、设计实验、收集数据、分析论证、得出结论的科学探究过程,培养学生的科学探究素养。
4.科学态度与责任:激发学生对自然现象的好奇心,培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神,树立运用物理知识服务于社会的责任感。
教学重点•理解圆周运动的基本概念,掌握描述圆周运动的物理量及其关系。
•学会运用向心力和向心加速度的概念解释圆周运动现象。
教学难点•理解向心力的来源及其作用效果,掌握向心力公式的应用。
•分析解决复杂圆周运动问题,如变速圆周运动中的向心力变化。
教学资源•多媒体课件:包含圆周运动实例、物理量定义、公式推导等内容的PPT。
•实验器材:向心力演示器、小球、细线、滑轮、秒表等(可选,根据教学条件而定)。
•教材、教辅资料及网络资源。
教学方法•讲授法:讲解圆周运动的基本概念、物理量及其关系。
•演示法:利用向心力演示器或实物演示圆周运动现象,帮助学生直观理解向心力。
•讨论法:组织学生讨论圆周运动实例,分析向心力的来源和作用效果。
•练习法:通过例题和习题练习,巩固学生对圆周运动概念的理解和公式的应用。
教学过程导入新课•生活实例引入:展示过山车、摩天轮、地球绕太阳运动等圆周运动实例的图片或视频,引导学生观察并思考这些运动的共同特征。
•提出问题:这些物体为什么能够做圆周运动?是什么力使它们保持在圆周轨道上运动?引出圆周运动及其向心力的概念。
新课教学1.圆周运动的基本概念•讲解圆周运动的定义,强调物体运动轨迹是圆或圆弧。
•介绍描述圆周运动的基本物理量:线速度(定义、单位、计算公式)、角速度(定义、单位、与线速度的关系)、周期、转速等。
匀速圆周运动
匀速圆周运动当一质点或物体绕某一固定点做圆周运动,且平均角速度恒定时,我们称之为匀速圆周运动。
这种运动形式常见于多种物理现象中,如行星绕太阳运动、卫星绕地球运动等。
1. 性质1.1 运动方向恒定:质点在做匀速圆周运动时,偏向心力与速度方向垂直,使得质点沿圆周运动。
因此,质点在对运动方向有影响的外力作用下,运动方向仍旧呈现恒定的状态。
1.2 角速度恒定:匀速圆周运动中,角速度ω始终为常数,其大小由圆周运动的半径r、线速度v以及ω的定义式ω=v/r共同决定。
当半径和线速度均恒定时,角速度也随之恒定。
1.3 周期是固定的:由于角速度ω为恒定值,周期T也将是不变的。
周期可以被定义为质点在做一圆周运动中所需的时间,或者是一个圆周运动完成的次数。
2. 公式2.1 匀速圆周运动的周期公式:T=2πr/v其中,T代表圆周运动的周期,r代表圆周的半径,v代表线速度。
2.2 线速度与半径之间的关系:v=rω其中,v代表线速度,r代表半径,ω代表角速度。
2.3 运动的加速度公式:a=v²/r其中,a代表质点在圆周运动中的加速度,v代表线速度,r代表半径。
3. 应用匀速圆周运动在现实中的应用非常广泛。
在天体物理学中,行星绕太阳运动和卫星绕地球运动都属于匀速圆周运动,并被广泛应用于天体运动的研究。
此外,在众多机械设备中,旋转部件的运动也往往是匀速圆周运动,例如发动机的曲轴运动、水泵的叶轮运动等。
4. 总结匀速圆周运动是一种常见的运动形式,其关键特征是角速度、周期和运动方向的稳定性。
通过理解匀速圆周运动的性质和公式,我们可以更好地应用它们于实际场景,加深对物理学基础知识的理解。
2022年人教版高中物理必修二第六章圆周运动第2节向心力第1课时 向心力
第六章 圆周运动2.向心力 第1课时 向心力【课标定向】1.通过实验,探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系。
2.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
【素养导引】1.理解向心力的概念及其特点、表达式。
(物理观念)2.通过比较,知道变速圆周运动的合力与向心力的大小与方向。
(科学思维) 3.利用向心力演示器探究向心力大小的表达式。
(科学探究)一、向心力定义 做匀速圆周运动的物体受到总指向圆心的合力方向 始终沿着半径指向圆心 特点 只改变速度的方向 效果力 根据力的作用效果命名表达式F n =m v 2r=m ω2r二、变速圆周运动和一般曲线运动 1.变速圆周运动合力的作用效果: 变速圆周运动的合力产生两个方向的效果:(1)跟圆周相切的分力F t :与物体运动的方向平行,改变线速度的大小。
(2)指向圆心的分力F n :与物体运动的方向垂直,改变线速度的方向。
2.一般曲线运动:(1)曲线运动:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动,称为一般的曲线运动,如图所示。
(2)处理方法:将曲线分割成为许多很短的小段,这样,质点在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部分。
[思考] 如图为公路自行车比赛中运动员正在水平路面上做匀速圆周运动。
若将运动员与自行车看成整体,则运动员转弯时所需向心力的来源如何?所受的合力方向及作用效果是什么?提示:运动员转弯时所需向心力由重力、支持力和地面对车轮的摩擦力的合力提供。
合力指向圆心,充当向心力,改变速度的方向。
如图,一辆汽车正匀速通过一段弯道公路。
判断以下问题:1.汽车受到的合力为零。
( ×)2.汽车做圆周运动的向心力由汽车的牵引力提供。
( ×)3.汽车做圆周运动的向心力既可以改变汽车速度大小,也可以改变汽车速度方向。
( ×)一、向心力的理解及来源分析如图所示,飞机在空中水平面内做匀速圆周运动;滑冰运动员在水平面内做匀速圆周运动。
高中物理必修2圆周运动教学设计
高中物理必修2圆周运动教学设计圆周运动在我们日常生活中也可以经常见到,它是物理必修2一个常考的知识点,下面店铺为你整理了高中物理必修2圆周运动教学设计,希望对你有帮助。
物理必修2圆周运动教学设计【教材分析】《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第5节.它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后,接触到的又一个美丽的曲线运动,本节内容作为该章节的重要部分,主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念,为后继的学习打下一个良好的基础。
人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础,让学生得出感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。
教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后,通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动,提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。
物理必修2圆周运动教学设计【教学目标】1.知识与技能①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。
理解线速度的概念;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算。
②理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T。
③理解匀速圆周运动是变速运动。
④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。
2.过程与方法①运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性.掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。
②体会有了线速度后,为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。
3.情感、态度与价值观①通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点。
②体会应用知识的乐趣,感受物理就在身边,激发学生学习的兴趣。
③进行爱的教育。
在与学生的交流中,表达关爱和赏识,如微笑着对学生说“非常好!”“你们真棒!”“分析得对!”让学生得到肯定和鼓励,心情愉快地学习。
物理必修2圆周运动教学设计【教学重点、难点】1.重点①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程;②掌握它们之间的联系。
2.难点①理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性;②理解匀速圆周运动是变速运动。
2023人教版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版知识汇总大全
2023人教版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版知识汇总大全单选题1、质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点,如图所示,绳a与水平方向成θ角,绳b 在水平方向且长为l。
当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()A.a绳的张力可能为零B.a绳的张力随角速度的增大而增大,b绳将出现弹力C.当角速度ω>√gcotθlD.若b绳突然被剪断,则a绳的弹力一定发生变化答案:CA.由于小球m的重力不为零,a绳的张力不可能为零,b绳的张力可能为零,故A错误;B.由于a绳的张力在竖直方向的分力等于重力,角θ不变,所以a绳张力不变,b绳的张力随角速度的增大而增大,故B错误;C.若b绳中的张力为零,设a绳中的张力为F,对小球mF sin θ=mg ,F cos θ=m ω2l解得ω=√gcotθl即当角速度ω>√gcotθlb 绳将出现弹力,故C 正确;D .若ω=√gcotθl ,b 绳突然被剪断时,a 绳的弹力不发生变化,故D 错误。
故选C 。
2、下列说法正确的是( )A .做曲线运动的物体所受的合力一定是变化的B .两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动C .做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定,方向始终指向圆心D .做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向可能在同一条直线上答案:CA .做曲线运动的物体所受的合力不一定是变化的,如平抛运动,合力为重力,保持不变,A 错误;B .两个匀变速直线运动的合运动,当合速度方向与合加速度方向在同一直线时,合运动为匀变速直线运动,B 错误;C .做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定,方向始终指向圆心,C 正确;D .做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向一定不在同一条直线上,D 错误。
故选C。
3、无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度,性能优于传统的挡位变速器,很多种高档汽车都应用了无级变速。
高中物理《必修2》5.4《圆周运动》人教版
常见传动装置
1.传动装置线速度的关系
a、皮带传动-线速度相等 b、齿轮传动-线速度相等
同一传动各轮边缘上线速度相同
常见传动装置
2.同一轮上各点的角速度关系
C
A B
同一轮上各点的角速度相同
思考 比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系
B
C
A
B
A
C
A、B、C三点的线速度大小相等
思考
对自行车三轮转动的描述
4
圆周运动
实例
请举一些生活中物体做圆周周运动的实例
实例
请举一些生活中物体做圆周周运动的实例
实例
请举一些生活中物体做圆周周运动的实例
我们列举的这些做圆周运动物体上的质点,哪些运 动得较慢?哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动 的快慢呢?
讨论
我们应该如何比较它们运动的快慢呢?
自行车的大齿轮、小齿轮、后轮中的质点都在 做圆周运动,如何比较各点的运动快慢呢?
P S
o
1
o2
Q
小结 本节课我们学习了:
一、描述匀速圆周运动的有关物理量 1.线速度 (1)定义:做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值 (2)公式:v=△l/△t单位:m/s(s是弧长.非位移) (3)物理意义:描述质点做圆周运动的快慢 2.角速度 (1)定义:做圆周运动的物体的半径扫过的角度与所用时间的比值 (2)公式:ω=△θ/△t. (3)单位:rad/s (4)物理意义:描述质点转动的快慢 3.周期和转速 二、线速度,角速度、周期间的关系 v=ωr=2πr/T ω=2π/T
2、角速度
单位:rad/s
3、周期: T 单位:s
4、转速:n 单位:(r/s) 或 (r/min)
人教版高一物理必修第二册第六章《圆周运动》向心加速度
这[例个题力2]可能长沿为什L的么细方线向,?一端拴一质量为m的小球,一端固定于O点.
[这例个题力1]可自能行沿车什的么小方齿向轮?A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,如图所示。
小质球点在 做水匀平速面圆内周做运匀动速,圆从周A运运动动到(这B,种线运速动度通从常v被A变称成为v“B圆,锥速摆度运的动变”化),量如Δ图v,甲如所何示表. 示?
Δv vA vB
B
O
A
当自Δt 行取车值正不常断骑变行小时,AΔ、v 的B、方C向三与轮v边A的缘方上向的关点系的如向何心变加化速?度的大小如何比较?
当Δt 取值不断变小,Δv 的方向与v 的方向关系如何变化? 受质到点指 做向匀太速阳圆的周引运力动作,用从A运动到B,线速度从vA变成vB,速度的变化量Δv,如何表示?
Δv 当你Δ能t足画够出小Δt,时v间A内,速vB度的变夹化角量θ 就Δv足吗够?小。
v [所例求题加2]速度长a为是Lt的A时细刻线的,瞬一时端加拴速一度质吗量?为得m的小球,一端固定于O点.
A 质此点时做θ 所匀对速的圆弦周长运和动弧,长从近A运似动相到等B。,线速度从vA变成vB,速度的变化量Δv,如何表示?
看,向心加速度与半径成正比;
匀速圆周运动的实质是什么?
当Δt足够小,Δv=v∙θ
受到指向太阳的引力作用
当Δt足够小,vA,vB的夹角θ 就足够小。
从公式
看,向心加速度与半径成反比;
从公式
看,向心加速度与半径成正比;
地球受到什么力的作用?
质点做匀速圆周运动,从A运动到B,线速度从vA变成vB,速度的变化量Δv,如何表示?
变速曲线运动 运动状态改变 这个力可能沿什么方向?
质点做匀速圆周运动,从A运动到B,线速度从vA变成vB,速度的变化量Δv,如何表示?
