人教高中物理 必修二 5.4圆周运动复习课(共21张PPT)

1、圆周运动圆周运动复习课复习课 匀 速 圆 周 运 动 rv 物体做圆周运动时，相等时间内通过的弧长相等。物体做圆周运动时，相等时间内通过的弧长相等。 运动性质：运动性质： 定义：定义： 变加速曲线运动变加速曲线运动(非匀变速曲线运动非匀变速曲线运动) 描述圆周运动描述圆周运动 的物理量：的物理量： 线速度和角速度的关系：线速度和角速度的关系： T r t s v 2 Tt 2 线速度：线速度： 周期周期T, 频率频率f, 转速转速n： 角速度：角速度： (m/s) (rad/s) (s; Hz; r/s;) nnf f T2 1 ，, 3 3种常见的传动方式种常见的传动方式 1.同轴转动同轴转

2、动 r r R R A A B B 结论： 角速度相同，线速度不同。 转动方向相同。 o 类似转动： 3 3种常见的传动方式种常见的传动方式 2.皮带传动皮带传动 A B R r 线速度大小相同，角速度不同。 转动方向相同。 结论： 3.齿轮传动齿轮传动 结论： 线速度大小相同，角速度不同。 转动方向相反。 不打滑 两个有用的结论： 皮带上及轮子边缘上各点的线速度大小 相同 同一轮上各点的角速度相同 O1 a b c O2 RaRc Rb 1.1.如图所示，皮带传动装置中右边两轮粘在如图所示，皮带传动装置中右边两轮粘在 一起且同轴，半径一起且同轴，半径R RA A=R=RC C=2R=2RB

3、B，皮带不打滑，皮带不打滑， 则则V VA AV VB BV VC C=_=_； A AB BC C=_=_。 RA RB RC 1：1：2 1：2：2 小试一把 圆 周 运 动 向心力向心力 向心加速度向心加速度 方向：方向： 大小：大小： 物理意义：物理意义： 方向方向总是指向圆心总是指向圆心 rfr T r r v an 222 2 2 2 )()( 总是指向圆心。总是指向圆心。 只改变速度的方向，不改变速度大小。只改变速度的方向，不改变速度大小。 2 2 2 2 4 T r mrm r v mmaF n 由物体所受到的合力提供由物体所受到的合力提供 描述速度方向变化快慢的物理量描述速度

4、方向变化快慢的物理量 来源：来源： 方向：方向： 大小：大小： 作用：作用： 注意：不是真实存在的，而是一种效果力。注意：不是真实存在的，而是一种效果力。 圆 周 运 动 非匀速非匀速 圆周运动圆周运动 匀速匀速 圆周运动圆周运动 角速度、周期、频率不变，角速度、周期、频率不变， 线速度、向心加速度、向心力的大小不变，线速度、向心加速度、向心力的大小不变， 方向时刻改变；方向时刻改变； 合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直，合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直， 且指向圆心。且指向圆心。 特点：特点： 性质：性质：变速运动； 变速运动； 非匀变速曲线运动；非匀变速曲线运动； 条件：条件：

5、向心力就是物体作圆周运动的合外力。向心力就是物体作圆周运动的合外力。 处理圆周运动问题的一般步骤: 1.明确研究对象，确定圆周运动的平面和圆心位置， 从而确定向心力方向； 3.求出在半径方向的合力，即向心力； 4.根据向心力公式结合牛顿第二定律列方程求解。 2.进行受力分析，画出受力分析图; O r mg F静 静 O FN O FT mg F合 合 FN mg mg FN r F静 静 O R F合 合 火车火车 转弯转弯 圆圆 锥锥 摆摆 转盘转盘 滚滚 筒筒 O r mg FN F合 合 圆台筒圆台筒 圆 周 运 动 非匀速非匀速 圆周运动圆周运动 匀速匀速 圆周运动圆周运动 角速度、周

6、期、频率不变，角速度、周期、频率不变， 线速度、向心加速度、向心力的大小不变，线速度、向心加速度、向心力的大小不变， 方向时刻改变；方向时刻改变； 合外力不指向圆心，与速度方向不垂直；合外力不指向圆心，与速度方向不垂直； 合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直，合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直， 且指向圆心。且指向圆心。 合外力沿着半径方向的分量提供向心力，改变速度方向；合外力沿着半径方向的分量提供向心力，改变速度方向； 沿着速度方向的分量，改变速度大小。沿着速度方向的分量，改变速度大小。 特点：特点： 性质：性质：变速运动； 变速运动； 非匀变速曲线运动；非匀变速曲线运动； 条件：条件

7、： 向心力就是物体作圆周运动的合外力。向心力就是物体作圆周运动的合外力。 当速率增大时，合外力与速度方向的夹角为锐角；当速率增大时，合外力与速度方向的夹角为锐角； 反之，为钝角。反之，为钝角。 O l O O FN mg FN mg mg F v2 R mgFNm v2 R FNmgm F1 F2 v v 沿半径方向沿半径方向FnFF10 垂直半径方向垂直半径方向 Ft F2 2.如图所示，在光滑的圆锥顶端，用长l2m 的细 绳悬一质量m1的小球，圆锥顶角为274。 则当小球以1rad/s的角速度绕圆锥体做匀速圆 周运动时，细绳上的拉力。 小试一把 3.如图所示轻杆长1m，其两端各连接质量为1

8、kg的小球， 杆可绕距B端0.2m处的轴O在竖直平面内转动，轻杆由 水平从静止转至竖直方向，A球在最低点的速度为4m/s。 求： 1）A球此时对杆的作用力大小及方向； 2）B球此时对杆的作用力大小及方向。 BA 大试一把 4.如图所示，质量为如图所示，质量为0.1kg的木桶内盛水的木桶内盛水0.4kg，用，用50cm 的绳子系桶，使它在竖直面内做圆周运动，如果通过的绳子系桶，使它在竖直面内做圆周运动，如果通过 最高点和最低点时的速度大小分别为最高点和最低点时的速度大小分别为9m/s和和10m/s， 求木桶在最高点和最低点的拉力和水对水桶底压力求木桶在最高点和最低点的拉力和水对水桶底压力 大试一

9、把 ACB 5.如图，A、B、C三个物体放在旋转平台上， 滑动摩擦因数均为，已知A的质量为2m， B、C质量均为m，A、B离转轴的距离均为R， C离转轴的距离为2R，则当平台旋转时 A、C的向心加速度最大； B、B的摩擦力最小； C、当平台转速增加时，C比B先滑动； D、当平台转速增加时，B比A先滑动。 A、B、C 大试一把 6. 6.如图所示，质量如图所示，质量m m2.02.010104 4kgkg的汽车以不变的的汽车以不变的 速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆 弧半径均为弧半径均为60m60m，如果桥面承受的压力不得超过，如果桥面承受的压

10、力不得超过 3.03.010105 5N N则：则： 大试一把 (1)(1)汽车允许的最大速率是多少？汽车允许的最大速率是多少？ (2)(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？ ( (g g取取10m/s2)10m/s2) FN FN G G 圆周运动 轻绳轻绳轻杆轻杆圆管圆管 A O m B L A O m B L A O m B R 重力、重力、 绳的拉力绳的拉力 重力、杆的拉重力、杆的拉 力或支持力力或支持力 重力、外管壁重力、外管壁 的支持力或内的支持力或内 管壁的支持力管壁的支持力 gLvA 0 A v0 A v T-mg=mV2/R 做匀速圆周运动的物体，在所受的合 力突然消失或者不足以提供圆周运动所 需的向心力的情况下，物体所做的逐渐 远离圆心的运动叫做离心运动。 离心的条件是什么？ 2