浦东新王牌周末小班高中物理匀速圆周运动

1、浦东新王牌周末小班高中物理-匀速圆周运动匀速圆周运动一、圆周运动及质点做圆周运动的条件圆周运动定义：如果质点的运动轨迹是圆，那么质点的运动就叫做圆周运动圆周运动与直线运动的区别：O它们运动的轨迹不同；两种运动产生的条件不同.2.质点做圆周运动的条件如果质点做圆周运动，质点一定会受到向心力的作用，这个向心力不断改变质点的运动方向，并始终沿着半径指向圆心.向心力定义：做圆周运动的物体受到的指向圆心的力.方向：始终指向圆心，时刻在改变.作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小.向心加速度定义：由向心力产生的指向圆心方向的加速度.方向：始终指向圆心，时刻在改变.二、圆周运动的快慢线速度的大小定义：

2、质点经过的圆弧长度S与所用的时间f之比就是质点的线速度的大小.线速度用符号。表示.公式：svt单位：m/s.线速度的方向质点做圆周运动时，线速度的方向就是质点所在圆周位置的切线方向.3.匀速圆周运动如果做圆周运动的质点的线速度大小保持不变，或者说在相等时间内通过的圆弧长度相等，这种圆周运动就叫匀速圆周运动.4.角速度定义：当质点做圆周运动时，质点所在半径转过的角度和所用时间to的比值就是角速度的大小.角速度用3表示.公式：t?3=单位：在国际单位制中，角度的单位是rad(弧度)，时间的单位是so,角速度的单位是rado/s(读作弧度每秒).三、周期和频率匀速圆周运动是一种周期性的运动.(1)周

3、期(to):做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间，单位是o。周期也是描述匀速圆周运动快慢的物理量，周期长运动慢,周期短运动快。(2)频率(f):物体Is由完成匀速圆周运动的圈数，单位是赫兹，记作，Hz”.周期和频率互为倒数.频率也是描述匀速圆周运动快慢的物理量，频率低运动慢，频率高运动快。Tf1=(3)转速n:做匀速圆周运动的物体单位时间内转过的圈数叫转速。单位是7s、r/min。四、线速度、角速度、周期间的关系1、定性关系三个物理量都是描述匀速圆周运动的快慢，匀速圆周运动得越快，线速度越大、角速度越大、周期越小.2、定量关系设想物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，则在一个周期内转过的弧长为

4、n2r，转过的角度为n2，因此有Trvn2=,Tnw2=比较可知：v=sr=2nnr=2nfr结论：由v=r3知，当v定时，3与r成反比；当3定时，v与r成正比；当r定时，v与3成正比。五、对三种转动方式的讨论1.共轴转动如图所示，A点和B点在同轴的一个“圆盘”上，但跟轴(圆心)的距离不同，当“圆盘”转动时，A点和B点沿着不同半径的圆周运动。它们的半径分别为r和R，且r2皮带传动如图所示，A点和B点分别是两个轮子边缘上的点，两个轮子用皮带连接起来，并且皮带不打滑。由于A、B两点相当于皮带上的不同位置的点，所以它们的线速度必然相同，但是因为半径不同，所以角速度不同。运动特点是转方向相同。线速度、

5、角速度、周期存在着定量关系。3.齿轮传动如图所示，A点和B点分别是两个齿轮边缘上的点，两个齿轮用齿啮合。两个轮子在同一时间内转过的齿数相等，或者说，A、B两点的线速度相等，但它们的转动方向恰好相反，即当A顺时针转动时，B逆时针转动。线速度、角速度、周期存在着定量关系：六、匀速圆周运动的向心力是按力的作用效果来命名的力，它不是具有确定性质的某种力，相反，任何性质的力都可以作为向心力。向心力的作用效果是改变线速度的方向。做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力，它是产生向心加速度的原因，其方向定指向圆心，是变化的。向心力可以是某几个力的合力，也可以是某个力的分力。因此决不能在受力分析时沿圆心方向

6、多加一个向心力。物体做匀速圆周运动所需向心力大小可以表示为：2242TrmrmrmmaFnu3=匀速圆周运动中向心力的特点由于匀速圆周运动仅是速度方向发生变化而速度大小不变，故只存在向心加速度，物体受的外力的合力就是向心力，可见，合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直指向圆心，是物体做匀速圆周运动的条件。七、竖直平面内的圆周运动(1)弹力只可能向下，如图4-29所示绳拉球。这种情况下，vgR,否则不能通过最高点。(2)弹力只可能向上，如图4-30所示车过桥。在这种情况下，vgR，否则车将离开桥面，做平抛运动。弹力既可能向上，又可能向下，如图4-31所示球在管内转(或杆连球、环穿珠)。这种情况下

7、，速度大小可以取任意值。例题1】匀速圆周运动属于()(A)匀速运动(B)匀加速运动(C)加速度不变的运动(D)变加速的曲线运动【例题2】半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动，已知R=2r,A,B分别在大、小圆柱的边缘上，rCO=2，如图4-32所示，若两圆柱之间没有打滑现象，则=cBAvvv:【例题3】有一水平放置的圆盘能绕与该盘垂直的中心轴线转动,若在盘面上放一小物体后，该物体能与盘一起匀速转动如图4A1所示，则该小物体的受力情况是()(A)重力、支持力(B)重力、支持力和指向盘心的摩擦力(C)重力、支持力和指向与速度方向相反的摩擦力(D)重力、支持力、摩擦力、向心力(2008广东)有一种叫“飞椅

8、的游乐项目，示意图如图4A3所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半【例题4】径为r的水平转盘边缘.转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度。匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为a不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度3与夹角B的关系.【小试身手】1.以下说法中正确的是()A轨迹是圆的质点运动叫做匀速圆周运动；B质点做匀速圆周运动时速度不变；C质点做匀速圆周运动时，在任何时间内质点的位移与时间的比值是恒量;D质点做匀速圆周运动时，在任何时间内质点和半径的连线转过的弧度角与时间的比值是恒量。2关于角速度和线速度，下列说法正确的是()半径一定，角速度与线速度成反比半径

9、一定，角速度与线速度成正比线速度一定，角速度与半径成正比角速度一定，线速度与半径成反比3如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的点，且BcaRRR2=，则三质点角速度和线速度的关系分别为（皮带不打滑）（）1:2:1:,1:2:1:=CBACBAvvvwwwB.=CBA333：:1:2:2,=CBAvvv:1:1:2C.=CBA333：:2:2:1,=CBAvvv:2:1:1D.=CBA333：:1:2:2,=CBAvvv:2:2:14若全自动洗衣机脱水时桶的转速为1200r/min，桶的半径为20cm，则桶壁任一点的角速度为rad/s，线速度为m/s25图4-3-6

10、为自行车传动部分示意图，a为踏脚，OA为曲轴，b为齿轮（牙盘）,d为齿轮，C为链条，e为后轮（主动轮）。已知OA=25cm,br=10cm,dr=4cm,er=36cm如果传动过程中无打滑现象，当踏脚以每分钟30r的速度匀速转动时，自行车行进的速度为多大？6如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动，大轮的半径是小轮的2倍，大轮上的一点s离转动轴的距离是半径的21,当大轮边缘上P点的向心加速度是10m/s2时，大轮上的S点和小轮上的Q点的向心加速度为sa=m/s2,Qa=ms27关于向心力的说法中不正确的是（）向心力是做匀速圆周运动的物体受到的一种新的性质的力向心力是指向圆心

11、方向的合力，是根据力的作用效果来命名的向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一个力的分力向心力只改变物体运动的方向，不改变物体速度的大小8.甲、乙两个质点绕同一圆心做匀速圆周运动，甲的圆周半径是乙的3/4。当甲运动60周时，乙运动45周，那么，甲、乙两质点的向心加速度之比是（）4:33:41:19:169如图所示，一圆环，其圆心为O,若以它的直径AB为轴作匀速转动,)则:(1)圆环上P、Q两点的线速度大小之比是.(2)若圆环的半径是20cm，绕AB轴转动的周期是0.01s，环上Q点的向心加速度大小是m/s2.如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一

12、水平面内作匀速圆周运动，则它们的)(A)运动周期相同(B)运动线速度一样(C)运动角速度相同(D)向心加速度相同质量为m的飞机，以速率v在水平面上做半径为r的匀速圆周运动，则空气对飞机作用力的大小等于()mgrvm2224grvm+D.rvmmg2+坐过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，下列说法正确的是()A车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住若没有保险带，人一定会掉下去人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等人在最低点时对座位的压力大于mg如右图所示，木板B托着木块A在竖直平面内做匀速圆周运动。从水平位置a到最高点b的过程中()B对A的支持力越来越大B对A的支持力越来越小B对A的摩擦力越来越小如图所示，长为I的绳子下端连着质量为m的小球，上端悬于天花板上，把绳子拉直，绳子与竖直线夹角为60。，此时小球静止于光滑的水平桌面上问:当球以lg=3作圆锥摆运动时，绳子张力T为多大?桌面受到压力N为多大？(2)当球以I4g=3作圆锥摆运动时，