高中物理-圆周运动
例3一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂 直水平面,圆锥筒固定,有A球质量大 于B球质量。的小球A和B沿着筒的内壁 在水平面内做匀速圆周运动,A的运动 半径较大,则:
A.球A的线速度大于球B的线速度 B.球A的角速度大于球B的角速度 C.球A的运动周期小于球B的运动周期 D.球A与球B对筒壁的压力相等
题型三:匀速圆周运动中的临界问题
(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.无论是否为匀速圆周运动,物体受到沿半径 指向圆心的合力一定为其向心力.
(4)据牛顿运动定律及向心力公式列方程. (5)求解并讨论.
盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒
定角速度ω转动,盘面上离转轴距
离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保
持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为
3 2
(设最大
静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为
30°,g取10 m/s2.则ω的最大值是( )
A. 5 rad/s C.1.0 rad/s
B. 3 rad/s D.0.5 rad/s
例 4 在光滑平面中,有一转动轴
垂直于此平面,交点 O 的上方 h 处固
定一细绳的一端,绳的另一端固定一
质量为 m 的小球 B,绳长 AB=l>h,
小球可随转动轴转动并在光滑水平面
上做匀速圆周运动,如图所示,要使
小球不离开水平面,转动轴的转速的最大值是( )
A.21π
g h
B.π gh
C.21π
g l
4、如图6所示,当正方形薄板绕着过其中心O与板垂直的转动轴 转动时,板上A、B两点的( )
图6 A.角速度之比 ωA∶ωB=1∶1 B.角速度之比 ωA∶ωB=1∶ 2 C.线速度之比 vA∶vB= 2∶1 D.线速度之比 vA∶vB=1∶ 2
解析 由于 A、B 两点在同一正方形薄板上且绕同一转轴转动, 故两点具有相同的角速度,A 正确,B 错误;根据 v=ωr 可得, vA∶vB=rA∶rB=1∶ 2,C 错误,D 正确。 答案 AD
吊着质量m=0.65kg的物体,M的中点 与圆孔距离为1m,并知M和水平面的
最大静摩擦力为2.5N,现使此平面绕
中心轴线转动,问角速度在什么范 围m会处于静止状态?(g取10m/s2)
【方法与知识感悟】解答临界问题的关键主要是找 到临界状态所对应的临界条件.常见的几种临界状态有:
(1)物体即将滑动的临界状态——达到最大静摩擦 力;
(2)绳子是否绷紧的临界状态——绳子拉直,绳子的 拉力恰好为零;
(3)物体即将脱离轨道的临界状态——物体与轨道间 的弹力恰好为零.
竖直面内圆周运动中常见的两种模型
轻绳模型 均是没有支撑的小球
轻杆模型 均是有支撑的小球
常见类型
过最高点 的临界条
件
由mg=mv2 得v临= r
gr
由小球能运动即可 得v临=0
向心 1.描述线速度 方向 变化 加速 快慢的物理量(a) 度 2.方向 指向圆心
1.a= v2 =rω2 r
2.单位:m/s2
相互 关系
1.v=rω
2.a=
v2 r
=rω2=ωv=
4πr T2
二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动 做圆周运动的物体,若在相等的时间里通过的圆 弧长度相等,就是匀速圆周运动,否则是非匀速圆周
5.如图所示,在绕中心轴 OO′转动的圆 筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动.在圆筒 的角速度逐渐增大的过程中,物体相对圆筒 始终未滑动,下列说法正确的是( )
A.物体所受弹力逐渐增大,摩擦力大小 一定不变
B.物体所受弹力不变,摩擦力大小减小了 C.物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角不为零 D.物体所受弹力逐渐增大,摩擦力大小可能不变
A.如果 v0 gR ,则小球能够上升的最大高度等于R/2 B.如果 v0 2gR ,则小球能够上升的最大高度等于R C.如果 v0 3gR,则小球能够上升的最大高度等于1.5R D. 只有当 v0 5gR ,则小球才能够上升到最高点
在半圆以下时,物体重力的分力垂直于
轨道切面背离圆心,故而所需向心力必
【解析】物体随圆筒一起转动的过程中,物体受
到重力、摩擦力和弹力,弹力提供向心力,即FN= mrω2,当角速度增大时,弹力增大,B项错误;角速 度增大,线速度也增大,摩擦力必须提供两个分力,
一是在竖直方向上f1=mg,二是沿速度方向使速度增 大的力,当ω均匀增加时,摩擦力大小可能不变, C、D项正确.
3、下列关于做匀速圆周运动的物体所受向心力的说法正确的 是( ) A.因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力 是一个恒力 B.因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直,所以它不能 改变线速度的大小 C.物体所受的合外力 D.向心力和向心加速度的方向都是不变的
解析 做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合 外力,由于指向圆心,且与线速度垂直,不能改变线速度的 大小,只用来改变线速度的方向,向心力虽大小不变,但方 向时刻改变,不是恒力,由此产生的向心加速度也是变化的, 所以A、D错误,B、C正确。 答案 BC
定义、意义
角 速 度
1.描述物体绕圆心 运动 快慢 的物理量(ω) 2.矢量,中学不研究其 方向
公式、单位
Δ 2π
1.ω= Δt = T
2.单位:rad/s
周期 和频 率
1.周期是物体沿圆周运动 一周 的时间(T)
2.频率是物体单位时间 转过的 圈数 (f)
1.T=
2πr v
;单位s
1
2.f= T ;单位:Hz
D.2π
l g
【解析】如图所示,
以小球为研究对象,小球受三
个力的作用,重力mg、水平面支
持力N、绳子拉力F.而Fra bibliotek=htan θ,
当球即将离开水平面时,
N=0,转速n有最大值.
mgtan θ=m4π2n2htan θ,n=21π
g h
.
【答案】A
例5:细绳一端系着质量M=1kg的物体,
静止在水平面,另一端通过光滑小孔
运动,两种运动线速度大小都用公式v=
Δl Δt
计算.关
于两种运动的性质、加速度、向心力比较如下表:
项目
匀速圆周运动
非匀速圆周运动
是速度大小不变而方向
时刻变化的变速曲线运
运动 性质
动,是加速度 大小不 变而方向时刻变化 的
变加速曲线运动
是速度大小和方向都变化 的变速曲线运动,是加速 度
大小和方向都变化
的变加速曲线运动
项目
匀速圆周运动
非匀速圆周运动
由于速度的大小、方
加速度方向与线速度方 向均变化,所以不仅
加速 向垂直,指向圆心,只 存在向心加速度且存 度 存在 法向加速度 , 在切向加速度,合加
没有 切向加速度
速度的方向 不指向 圆心
m
v2 r
向心 力
mr 2
F合=F向=
mr( 2π)2
T
错误原因是,受力分析不准确。此时带入T可以得出F为负值
1.我国的电视画面每隔 0.04 s 更
迭一帧,当屏幕上出现车匀速运动
时,观众观察车轮辐条往往产生奇怪
感觉,如图所示.设车轮上有八根对
称分布的辐条,则(
)
A.若 0.04 s 车轮恰转过 45°,观众觉得车轮是不
动的
B.若 0.04 s 车轮恰转过 360°,观众觉得车轮是不
圆周运动专题
一、描述圆周运动的物理量 常用的有:线速度、角速度、周期、转速、频 率、向心加速度等.它们的比较见下表:
定义、意义
公式、单位
线 速 度
1.描述圆周运动的物体运动 快慢 的物理量(v) 2.是矢量,方向和半径垂直,和 圆周上 每点切线方向相同
1.v= Δl = 2πr Δt T
2.单位:m/s
mr(2πf )2
沿半径的分力 Fx = ma向 F合 沿切向的分力 Fy = ma切
圆周运动中的动力学分析 1.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一个向心力。 2.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 合力就是向心力。
动的
C.若 0.04 s 车轮恰 转过 365°,观众觉得车轮是倒
转的
D.若 0.04 s 车轮恰转过 365°,观众觉得车轮是正
转的
【解析】当车轮每0.04 s内转过45°角的整数倍, 每帧画面中辐条总在原位置,观众看来好像车轮不 动;当转过角度稍大于n×45°时,看起来正转,转 过角度稍小于n×45°时,看起来反转,所以正确选 项为A、B、D.
题型一:传动问题
例1 如图所示,甲、乙、丙
三个轮子依靠摩擦传动,相互
之间不打滑,其半径分别为r1、 r2、r3.若甲轮的角速度为ω1,则 丙轮的角速度为( )
A.r1rω3 1 C.r3rω2 1
B.r3rω1 1 D.r1rω2 1
【解析】甲、乙、丙各轮边缘的点线速度相同,
所以ω1r1=ω2r2=ω3r3,∴ω3=rr13·ω1,选A.
【答案】A
【方法与知识感悟】1.传动装置的特点 传动问题包括皮带传动(链条传动、齿轮传动、摩 擦传动)和同轴传动两类,其中运动学物理量遵循下列 规律. (1) 同 轴 转 动 的 轮 子 或 同 一 轮 子 上 的 各 点 的 角 速 度大小相等. (2)皮带传动的两轮,皮带不打滑时,皮带接触处 的线速度大小相等. (3)齿轮的齿数与半径成正比,即周长=齿数×齿 间距(大小齿轮的齿间距相等).
高中物理【圆周运动】知识点、规律总结
考点一 圆周运动的运动学分析 1.圆周运动各物理量间的关系
自主学习
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2.常见的三类传动方式及特点 (1)皮带传动:如图甲、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 vA=vB.
3.当 v 一定时,a 与 r 成反比;当 ω 一定时,a 与 r 成正比. 4.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.
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5.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.
6.皮带传动和摩擦传动装置中两轮边缘线速度大小相等,而同轴传动装置中两轮 角速度相等.
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一个向心力.
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2.运动模型 运动模型
飞机水平转弯
火车转弯
向心力的来源图示
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运动模型 圆锥摆
飞车走壁
向心力的来源图示
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运动模型 汽车在水平路面转弯
水平转台(光滑)
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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圆周运动所需 __向__心__力__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_惯__性___,总有沿着圆周切线方向飞出去 的趋势.
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3.受力特点 (1)当 F =mω2r 时,物体做匀速圆周运动,如图所示.
(2)摩擦传动和齿轮传动:如图丙、丁所示,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 vA=vB.
高中物理第六章圆周运动重点知识归纳(带答案)
高中物理第六章圆周运动重点知识归纳单选题1、关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是变速运动C.匀速圆周运动的线速度不变D.做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态答案:BABC.匀速圆周运动过程,线速度大小保持不变,方向时刻改变,故匀速圆周运动是变速运动,AC错误,B 正确;D.做匀速圆周运动的物体,所受合外力作为向心力,没有处于平衡状态,D错误。
故选B。
2、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。
如图所示是截锥式无级变速模型示意图,两个锥轮之间有一个滚轮,主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。
当位于主动轮和从动轮之间的滚轮从左向右移动时,从动轮转速降低;滚轮从右向左移动时,从动轮转速增加。
当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置时,主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是()A.n1n2=D1D2B.n1n2=D2D1C.n2n1=D12D22D.n2n1=√D1D2答案:B因主动轮、从动轮边缘的线速度大小相等,所以2πn1D12=2πn2D22即n1 n2=D2D1故选B。
3、如图所示为一皮带传动轮,大轮直径是小轮直径的3倍,A是大轮边缘上一点,B是小轮边缘上一点,C 是大轮上一点,C到圆心O1的距离等于小轮半径,转动时皮带不打滑。
关于A、B、C三点的角速度大小之比ωA∶ωB∶ωC、线速度大小之比vA∶vB∶vC,向心加速度大小之比a A∶a B∶a C,下列判断正确的是()A.ωA∶ωB∶ωC=1∶3∶3B.vA∶vB∶vC=3∶3∶1C.aA∶aB∶aC=3∶6∶1D.aA∶aB∶aC=3∶3∶1答案:BA.A、B两点是靠皮带传动的轮子边缘上的点,线速度大小相等,因为大轮的半径是小轮半径的3倍,根据v=rω知ωA∶ωB=1∶3因为A、C共轴转动,则角速度相等,所以ωA∶ωB∶ωC=1∶3∶1故A错误。
圆周运动教案 高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)
圆周运动教案高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)高中物理《圆周运动》教学设计【优秀5篇】由作者为您收集整理,希望可以在圆周运动教案方面对您有所帮助。
高一物理圆周运动教案篇一教学重点线速度、角速度的概念和它们之间的关系教学难点1、线速度、角速度的物理意义2、常见传动装置的应用。
高中物理圆周运动优秀教案及教学设计篇二做匀速圆周运动的物体依旧具有加速度,而且加速度不断改变,因其加速度方向在不断改变,其运动版轨迹是圆,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权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。
速度(矢量,有大小有方向)改变的。
(或是大小,或是方向)(即a≠0)称为变速运动。
速度不变(即a=0)、方向不变的运动称为匀速运动。
而变速运动又分为匀变速运动(加速度不变)和变加速运动(加速度改变)。
所以变加速运动并不是针对变减速运动来说的,是相对匀变速运动讲的。
匀变速运动加速度不变(须的大小和方向都不变)的运动。
匀变速运动既可能是直线运动(匀变速直线运动),也可能是曲线运动(比如平抛运动)。
圆周运动是变速运动吗篇三高中物理《圆周运动》课件一、教材分析本节内容选自人教版物理必修2第五章第4节。
本节主要介绍了圆周运动的线速度和角速度的概念及两者的关系;学生前面已经学习了曲线运动,抛体运动以及平抛运动的规律,为本节课的学习做了很好的铺垫;而本节课作为对特殊曲线运动的进一步深入学习,也为以后继续学习向心力、向心加速度和生活中的圆周运动物理打下很好的基础,在教材中有着承上启下的作用;因此,学好本节课具有重要的意义。
本节课是从运动学的角度来研究匀速圆周运动,围绕着如何描述匀速圆周运动的快慢展开,通过探究理清各个物理量的相互关系,并使学生能在具体的问题中加以应用。
(过渡句)知道了教材特点,我们再来了解一下学生特点。
也就是我说课的第二部分:学情分析。
人教版高中物理必修二专题03 圆周运动【知识梳理】
专题03 圆周运动知识整理一、描述圆周运动的物理量 1.圆周运动运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动,圆周运动为曲线运动,故一定是变速运动. 2.线速度(1)物理意义:描述圆周运动物体的运动快慢. (2)定义公式:v =ΔsΔt.(3)方向:线速度是矢量,其方向为物体做圆周运动时该点的切线方向. 3.角速度(1)物理意义:描述物体绕圆心转动的快慢. (2)定义公式:ω=ΔθΔt.(3)单位:弧度/秒,符号是rad/s. 4.转速和周期(1)转速:物体单位时间内转过的圈数. (2)周期:物体转过一周所用的时间. 5.描述圆周运动的各物理量之间的关系6.描述圆周运动的各物理量之间关系的理解(1)角速度、周期、转速之间关系的理解:物体做匀速圆周运动时,由ω=2πT =2πn 知,角速度、周期、转速三个物理量,只要其中一个物理量确定了,其余两个物理量也唯一确定了.(2)线速度与角速度之间关系的理解:由v =ω·r 知,r 一定时,v ∝ω;v 一定时,ω∝1r;ω一定时,v ∝r .二、匀速圆周运动1.定义:线速度大小不变的圆周运动.2.特点(1)线速度大小不变,方向不断变化,是一种变速运动.(2)角速度不变.(3)转速、周期不变.三、向心力1.定义做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心,这个指向圆心的力叫作向心力.2.公式:F n=mv2r或者F n=mω2r.3.方向向心力的方向始终指向圆心,由于方向时刻改变,所以向心力是变力.4.效果力向心力是根据力的作用效果来命名的,凡是由某个力或者几个力的合力提供的物体做匀速圆周运动的力,不管属于哪种性质,都是向心力.5.向心力的来源向心力是根据力的作用效果命名的.它可以由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供,也可以由它们的合力提供,还可以由某个力的分力提供.四、变速圆周运动和一般曲线运动1.变速圆周运动变速圆周运动所受合外力一般不等于向心力,合外力一般产生两个方面的效果:(1)合外力F跟圆周相切的分力F t,此分力与物体运动的速度在一条直线上.(2)合外力F指向圆心的分力F n,此分力提供物体做圆周运动所需的向心力,改变物体速度的方向.2.一般曲线运动的处理方法一般曲线运动,可以把曲线分割成许多很短的小段,每一小段可看作一小段圆弧.圆弧弯曲程度不同,表明它们具有不同的半径.这样,质点沿一般曲线运动时,可以采用圆周运动的分析方法进行处理.3.匀速圆周运动和变速圆周运动的对比匀速圆周运动变速圆周运动线速度特点 线速度的方向不断改变、大小不变 线速度的大小、方向都不断改变 受力特点 合力方向一定指向圆心,充当向心力合力可分解为与圆周相切的分力和指向圆心的分力,指向圆心的分力充当向心力周期性 有不一定有性质 均是非匀变速曲线运动 公式F n =m v 2r=mω2r 都适用五、匀速圆周运动的加速度方向1.定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫作向心加速度.2.向心加速度的作用:向心加速度的方向总是与速度方向垂直,故向心加速度的作用只改变速度的方向,对速度的大小无影响.六、匀速圆周运动的加速度大小 1.向心加速度公式 (1)基本公式a n =v 2r =ω2r .(2)拓展公式a n =4π2T2·r =ωv .2.向心加速度的公式既适用于匀速圆周运动,也适用于非匀速圆周运动. 3.向心加速度的几种表达式4.向心加速度的大小与半径的关系(1)当半径一定时,向心加速度的大小与角速度的平方成正比,也与线速度的平方成正比.随频率的增大或周期的减小而增大.(2)当角速度一定时,向心加速度与运动半径成正比. (3)当线速度一定时,向心加速度与运动半径成反比.(4)a n 与r 的关系图象:如图所示,由a n -r 图象可以看出,a n 与r 成正比还是反比,要看ω恒定还是v 恒定.5.向心加速度的注意要点(1)向心加速度是矢量,方向总是指向圆心,始终与速度方向垂直,故向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小.向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢.(2)向心加速度的公式适用于所有圆周运动的向心加速度的计算.包括非匀速圆周运动.但a n 与v 具有瞬时对应性.七、铁路的弯道1.火车在弯道上的运动特点火车在弯道上运动时实际上在做圆周运动,因而具有向心加速度,由于其质量巨大,需要很大的向心力.2.向心力的来源(1)若转弯时内外轨一样高,则由外轨对轮缘的弹力提供向心力,这样,铁轨和车轮极易受损. (2)若内外轨有高度差,依据规定的行驶速度行驶,转弯时向心力几乎完全由重力G 和支持力F N 的合力提供.八、拱形桥凸形桥和凹形桥的比较汽车过凸形桥汽车过凹形桥受力分析向心力 F n =mg -F N =m v 2rF n =F N -mg =m v 2r对桥的压力F N ′=mg -m v 2rF N ′=mg +m v 2r结论 汽车对桥的压力小于汽车的重力,而且汽车速度越大,对桥的压力越小汽车对桥的压力大于汽车的重力,而且汽车速度越大,对桥的压力越大九、航天器中的失重现象和离心运动 1.航天器在近地轨道的运动(1)对航天器,在近地轨道可认为地球的万有引力等于其重力,重力充当向心力,满足的关系为Mg =Mv 2r .(2)对航天员,由重力和座椅的支持力提供向心力,满足的关系为mg -F N =mv 2r ,由以上两式可得F N =0,航天员处于完全失重状态,对座椅压力为零.(3)航天器内的任何物体之间均没有压力. 2.对失重现象的认识航天器内的任何物体都处于完全失重状态,但并不是物体不受地球引力.正因为受到地球引力的作用,才使航天器连同其中的航天员做匀速圆周运动.3.离心运动(1)定义:物体沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动. (2)原因:向心力突然消失或外力不足以提供所需向心力.两个模型一、火车转弯模型1.模型构建(1)火车车轮的特点:火车的车轮有凸出的轮缘,火车在铁轨上运行时,车轮与铁轨有水平与竖直两个接触面,这种结构特点,主要是避免火车运行时脱轨,如图所示。
高中物理-第3节圆周运动
小,A 正确,B 错误;题图的图线乙中 a 与 r 成正比,由 a=ω2r
可知,乙球运动的角速度大小不变,由 v=ωr 可知,随 r 的增 大,线速度大小增大,C 错误,D 正确。 答案:AD
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4.[沪科版必修 2 P25T1 改编](多选)如图所 示,竖直平面上,质量为 m 的小球在重
力和拉力 F 作用下做匀速圆周运动。若
支持力和提供向心力的指向圆心的静摩擦力作用,故只有选
项 C 正确。 答案:C
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2.[人教版必修 2 P19T4 改编]如图是自行车 传动装置的示意图,其中Ⅰ是半径为
r1 的大齿轮,Ⅱ是半径为 r2 的小齿轮,
Ⅲ是半径为 r3 的后轮,假设脚踏板的转速为 n r/s,则自行
车前进的速度为
()
A.πnrr21r3
B.A 点和 B 点的角速度之比为 1∶1
C.A 点和 B 点的角速度之比为 3∶1
D.以上三个选项只有一个是正确的 解析:题图中三个齿轮边缘线速度大小相等,A 点和 B 点的
线速度大小之比为 1∶1,由 v=ωr 可得,线速度大小一定时,
角速度与半径成反比,A 点和 B 点角速度之比为 3∶1,选项 A、C 正确,B、D 错误。 答案:AC
与弯道相切。大、小圆弧圆心 O、O′距离 L
= 100 m。赛车沿弯道路线行驶时,路面
对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的 2.25 倍。假设赛车在直道
上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑,
绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度 g=10 m/s2,
π=3.14),则赛车
【名师微点】
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1.圆周运动各物理量间的关系
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高中物理圆周运动教案设计(12篇)
高中物理圆周运动教案设计(12篇)高一物理圆周运动教案1一、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� 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。
二、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。
三、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。
四、学情分析学生已有的知识:1.瞬时速度的概念2.初步的极限思想3.思考、讨论的习惯4.数学课中对角度大小的表示方法五、教学方法与手段演示实验、展示图片、观看视频、动画;讨论、讲授、推理、概括师生互动,生生互动,六、教学设计(一)导入新课(认识圆周运动)●通过演示实验、展示图片、观看视频、动画,让学生认识圆周运动的特点,演示小球在水平面内圆周运动展示自行车、钟表、电风扇等图片观看地球绕太阳运动的动画观看花样滑冰视频提出问题:它们的运动有什么共同点?答:它们的轨迹是一个圆。
高中物理圆周运动知识点总结
高中物理圆周运动知识点总结(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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高中物理第六章圆周运动重点归纳笔记(带答案)
高中物理第六章圆周运动重点归纳笔记单选题1、如图所示为“铁笼飞车”的特技表演,其抽象出来的理想模型为如图所示的内壁光滑的圆球,其中a、b、c 分别表示做圆周运动时的不同轨道,a轨道与b轨道均水平,c轨道竖直,一个质点在球内绕其光滑内壁做圆周运动时,下列有关说法正确的是()A.沿a轨道可能做变速圆周运动B.沿c轨道运动的最小速度为0C.沿a轨道运动的速度比沿b轨运动的速度大D.沿a轨道运动的周期比沿b轨运动的周期大答案:DAC.设弹力与竖直方向的夹角为θ,根据牛顿第二定律得mgtanθ=m v2 rr=Rsinθ解得v=√gRsinθtanθ沿a轨道一定做匀速圆周运动,θ越小,v越小,沿a轨道运动的速度比沿b轨道的速度小,AC错误;B.在最高点,根据牛顿第二定律得mg=m v2R解得v=√gR沿c轨道运动,在最高点的最小速度为√gR,B错误;D.根据牛顿第二定律得mgtanθ=m 4π2 T2rr=Rsinθ解得T=2π√Rcosθgθ越小,周期越大,沿a轨道运动的周期比沿b轨运动的周期大,D正确。
故选D。
2、关于圆周运动,以下说法正确的是()A.若做圆周运动的质点,第一个10s内,第二个10s内,第三个10s内经过的圆弧长都是50m,则质点一定做匀速圆周运动B.做匀速圆周运动的物体所受合外力为零C.匀速圆周运动的向心加速度始终不变D.做圆周运动的质点运动一周的过程中平均速度为零答案:DA.若做圆周运动的质点,第一个10s内,第二个10s内,第三个10s内经过的圆弧长都是50m,则质点不一定做匀速圆周运动,只有任意相等时间内经过的圆弧长度都相等,才是匀速圆周运动,A错误;B.做匀速圆周运动的物体所受合外力不为零,合外力大小不变,方向始终指向圆心,B错误;C.匀速圆周运动的向心加速度大小始终不变,方向始终指向圆心,是变量,C错误;D.做圆周运动的质点运动一周的过程中平均速度等于位移与时间的比值,平均速度为零,D正确。
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各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢高中物理教学中,圆周运动问题既是一个重点,又是一个难点。
下面小编给大家带来高中物理圆周运动知识点,希望对你有帮助。
高中物理圆周运动知识点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周期:质点完成一次圆周运动所用的时间为周期。
频率:1s钟完成圆周运动的次数。
f=线速度: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= 角速度: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轻绳的一端固定,另一端连着一个小球,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,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能到达最高点,否则小球就会在圆周上的某一点绳子的拉力为零时,小球就脱离圆周轨道。
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程中,速度越来越小,由于物体可以受到杆的拉力和压力,所以,物体在圆周上的任意一点的速度均可为零。
(完整版)高中物理圆周运动总结
圆周运动的实例剖析(1)匀速圆周运动与非匀速圆周运动a.圆周运动是变速运动b.最常有的圆周运动有:①天体(包含人造天体)在万有引力作用下的运动;②核外电子在库仑力作用下绕原子核的运动;③带电粒子在垂直匀强磁场的平面里在磁场力作用下的运动;④物体在各样外力(重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等)作用下的圆周运动。
c.匀速圆周运动不过速度方向改变,而速度大小不变。
做匀速圆周运动的物体,它所受的全部力的协力供给向心力,其方向必定指向圆心。
非匀速圆周运动的物体所受的合外力沿着半径指向圆心的分力,供给向心力,产生向心加快度;合外力沿切线方向的分力,产生切向加快度,其成效是改变速度的大小。
例 1:如图 3-1 所示,两根轻绳同系一个质量m=0.1kg 的小球,两绳的另一端分别固定在轴上的A、 B 两处,上边绳AC 长 L=2m ,当两绳都拉直时,与轴的夹角分别为30°和 45°,求当小球随轴一同在水平面内做匀速圆周运动角速度为ω=4rad/s 时,上下两轻绳拉力各为多少?【审题】两绳张紧时,小球受的力由0 渐渐增大时,ω可能出现两个临界值。
【分析】如图 3-1 所示,当 BC 恰巧被拉直,但其拉力 T2 恰为零,设此时角速度为ω1,AC 绳上拉力设为T1,对小球有:T1cos30mg①T1sin 30 = mω12LABsin 30②代入数据得:1 2.4rad / s ,要使 BC 绳有拉力,应有ω>ω 1,当 AC 绳恰被拉直,但其拉力 T1 恰为零,设此时角速度为ω2, BC 绳拉力为T2,则有T2cos45mg③ T2sin45 °=mω22LACsin30 °④代入数据得:ω。
要使 AC图绳有拉力,一定ω <ω 2,依题意ω =4rad/s>ω 2,故 AC 绳已无拉力, AC 绳是松驰状态,BC 绳与杆的夹角θ >45°,对小球有:T2cosmg,T2cosθ=mω2LBCsinθ ⑤而LACsin30°=LBCsin45°,LBC= 2 m⑥由⑤、⑥可解得T2 2.3N ; T10【总结】当物体做匀速圆周运动时,所受合外力必定指向圆心,在圆周的切线方向上和垂直圆周平面的方向上的合外力必定为零。
