第3课时 圆周运动的规律

1、第3课时 圆周运动的规律第五章 曲线运动常用常用的有：线速度、的有：线速度、角速度、周期、转速角速度、周期、转速、频率频率等等.定义、意义定义、意义公式、单位公式、单位线线速速度度描述圆周运动的物体运动描述圆周运动的物体运动 的物理量的物理量是矢量，方向和半径垂直，为是矢量，方向和半径垂直，为v单位：单位：m/s快慢快慢圆周切圆周切向向角角速速度度描述物绕圆心描述物绕圆心 的物理量的物理量 中学不研究其方向中学不研究其方向单位：单位：rad/s周周期期和和转转速速 转动快慢转动快慢一圈一圈圈数圈数周期是物体沿圆周运动周期是物体沿圆周运动 的时间的时间(T)转速是物体在单位时间内转过的转速是物体

2、在单位时间内转过的 (n)，也叫频率，也叫频率(f) T 单位：单位：sn的单位的单位r/s、r/min都不是国际单位都不是国际单位f的单位：的单位：Hz，n=f 一、描述圆周运动的物理量一、描述圆周运动的物理量相互关系相互关系 vr 2rf例1、如图所示，轮O1、O3固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径之比r1r2r3211，求：(1)A、B、C三点的线速度大小之比vAvBvC；(2)A、B、C三点的角速度之比ABC；解析轮O1、O2用皮带连接且不打滑,轮O1、O3固定在同一转轴上.(1) vA vB vC2 2

3、1(2)A B C1 2 1AB=r2:r1=1:2 vAvc=r1:r3=2:1一、描述圆周运动的物理量一、描述圆周运动的物理量B一、描述圆周运动的物理量一、描述圆周运动的物理量一、描述圆周运动的物理量一、描述圆周运动的物理量公式：公式：F Fn n = =mv2 2/ /r =m2rF合合ma方向：指向圆心，或与速度方向垂直方向：指向圆心，或与速度方向垂直特点特点: a、效果力：、效果力：b、只改变、只改变v方向；不改变方向；不改变v大小大小c、对于匀速圆周运动：、对于匀速圆周运动：F合合Fn(an)的大小不变；方向指向的大小不变；方向指向圆心圆心.d、匀速圆周运动是一种变加速曲线运动、匀

4、速圆周运动是一种变加速曲线运动 它不是具有确定性质的某种力。它可以是它不是具有确定性质的某种力。它可以是某一个力某一个力提供提供，或者或者是是几个力的合力几个力的合力来提供。来提供。an =v2 2/ /r=2r二、匀速圆周运动中的牛顿第二定律二、匀速圆周运动中的牛顿第二定律方向方向:指向圆心指向圆心,或与速度方向垂直或与速度方向垂直例例4、如如图所示，图所示，“旋转秋千旋转秋千”中的两个座椅中的两个座椅A、B质量相等，通过相同质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法

5、正确的是绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()AA的速度比的速度比B的大的大BA与与B的向心加速度大小相等的向心加速度大小相等C悬挂悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等的缆绳与竖直方向的夹角相等D悬挂悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂的缆绳所受的拉力比悬挂B的小的小解析 vr，而rArB ，所以vAvBFTanr2 知 anAanB，二、匀速圆周运动中的牛顿第二定律二、匀速圆周运动中的牛顿第二定律D得：FTA 时，时，当速度当速度VMg，摩擦力方向向左 B.小球运动到B点时，N = Mg，摩擦力方向向右 C.小球运动到D点时，N (M + m)g，摩擦力方向向左 D.小球运动到C点时，N (

6、M + m)g，M与地面的摩擦 力方向不能确定 B六 竖直平面内的圆周运动例例1818、如图所示，质量为如图所示，质量为m m的小球，用长为的小球，用长为L L的细绳，悬于光滑斜面上的细绳，悬于光滑斜面上的的0 0点，小球在这个倾角为点，小球在这个倾角为的光滑斜面上做圆周运动，若小球在最高的光滑斜面上做圆周运动，若小球在最高点和最低点的速率分别是点和最低点的速率分别是v vl l和和v v2 2，则绳在这两个位置时的张力大小分，则绳在这两个位置时的张力大小分别是多大别是多大? ?小球在最高点的最小速度为多大？小球在最高点的最小速度为多大？T1mgsinmgsinT2解：解：T1mgsinmv12/LT1mv12/L- mgsinT2-mgsinmv22/LT2mgsin+mv22/L六六 竖直平面内的圆周运动竖直平面内的圆周运动sinmin1gLv当当T10时，时，例19.如图所示，倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动，圆盘的倾角为37，在距转动中心0.1m处放一小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘的动摩擦因数为0.8 ，木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同。若要保持木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最大值约为( )A.8rad/s B.2rad/s C. D.srad /124srad /60Bfmgs