高一物理圆周运动同步精讲

1、高一物理 圆周运动 同步精讲本讲要点：.认识匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度；理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算；.理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rco=2 7tr/T;.理解匀速圆周运动是变速运动；.运用极限法理解线速度的瞬时性.掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题。同步课堂：一、线速度.线速度是物体做圆周运动的瞬时速度。.表达式：v= 1/ At注意：当选取的时间 t很小很小时（趋近零）.弧长41就等于物体在t时刻的位移，定义式中的 v,就是直 线运动中学过的瞬时速度了。.线速度是矢量，它既有大小，也有方向；.线速度的单

2、位：国际单位 m/s.线速度的物理意义：描述物体运动快慢的物理量.匀速圆周运动：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。注意：匀速圆周运动是一种非匀速运动，因为线速度的方向在时刻改变。“匀逮圆周运动”中的“匀速”指的是速度的大小不变，即速率不变：而“匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变.是大小方向都不变，二者并不相同。二、角速度：.定义：在匀速圆周运动中.连接运动质点和圆心的半径转过0的角度跟所用时间 t的比值，就是质点运动的角速度2。表达式：3 = 0 / At.物理意义：描述物体转动快慢的物理量.单位：rad/ s注意：对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度是恒

3、定的，故匀速圆周运动是角速度不变的变速运动。三、周期T、频率f和转速n1、物体做园周运动一周所需的时间叫周期T;单位时间内完成圆周运动的次数，叫频率 f;单位时间内完成圆周运动的圈数叫转速 no2、周期和频率的关系：T=1/f3、周期和频率的物理意义：描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量四、线速度、角速度、周期之间的关系v=r 3 =2 兀 r/ T =2 兀 / T注意：1）当v一定时，切与r成反比2）当口一定时，v与r成正比3）当r 一定时，v与切成正比二、重点难点：匀速圆周运动的理解：.匀速圆周运动是一种什么性质的运动？质点做匀速圆周运动的时候，速度大小虽然不变，速度的方向却是时刻在改变的

4、，它在某一点的即时 速度的方向就在这一点的圆周切线上。既然匀速圆周运动的方向在时刻改变，因此它跟一般的曲线运动一样，是一种变速运动，匀速圆周运动”一词中的 匀速”，仅是速率不变的意思。.关于公式y = r线速度和角速度均可用来表示圆周运动的快慢程度。V、e r中有一个不变时，其他两个变量的变化关系：A.当r一定时，则VK6。如转动飞轮边缘质点的运动，当飞轮转速n增大时，角速度 仍=2曲也增大,故线速度v=时也相应，反之亦然。B.当份一定时，则vs r。如地球自转时，不同纬度的地面质点做做圆周运动的半径不同，但地面各质 点随地球自转的角速度 切均相等，则线速度大小不相等。质点做圆周运动所在圆的半

5、径越大，线速度也越1G) oc 一大。反之亦然。C.当L定时，则 r。如皮带传动装置中，两轮边缘质点线速度大小相同，则大轮的角速度小，而小轮的角速度大。 典型例题：例题1、如图为一皮带传动装置， 大轮与小轮固定在同一根轴上， 中等大小的轮子间用皮带相连，它们的半径之比是1 ： 2 ： 3.A、轮子边缘上的三点，那么三点线速度之比Va ： Vb ：Vc=；角速度之比 3 A ： 3b： 3 C=；转动周Tb : Tc=解析：本题讨论皮带传送装置线速度、角速度和周期之间的关系问题。因此首先要抓住传动装置的特点 同轴传动的是角速度相等，皮带传动是两轮边缘的线速度大小相等，再利用v= cor找关系。由

6、图可知，A、B两点线速度相等，A、C两点角速度相等.又v=co r,可得vA=工,所以va：vb：vc=1：Vcre 3a v/a 22 二1 ： 3;又可得=，有 3A ： 3b ： 3 c=2 ： 1 ： 2;因 T=，则 Ta ： Tb ： Tc=1 ： 2 ： 1.B v/rB 1答案：1 ： 1 ： 3; 2 ： 1 ： 2; 1 ： 2 ： 1点评：在分析传动装置的各物理量之间的关系时，要首先明确什么量是相等的，什么量是不等的。通常情况下，同轴的各点角速度 3、转速n、周期T相等，而线速度 v= cor与半径成正比。在认为皮带不打滑的情况下，传动皮带与和皮带连接的轮子的边缘的各点的

7、线速度大小相等，而角速度co=v/r与半径r成反比。齿轮啮合装置同样边缘的各点的线速度大小相等。例题2、一如图所示，直径为 d的纸筒，以角速度 由绕。轴转动，一颗子弹沿直径水平穿过圆纸筒，先后留下a、b两个弹孔，且oa、ob间的夹角为 口，则子弹的速度为多少？所以:解析：从题目中可以看出子弹和纸筒同时在做两种不同 的运动，但它们仍可以通过时间联系在一起，先各自独 运动的时间，然后根据时间相等列方程即可求得.dt 一子弹通过圆纸筒做匀速直线运动的时间为两子弹弹孔与圆心连线夹角等于 。的条件是：在相筒转过的角速度0 = (2 + l)La,则由角速度定义可= Q +)(D曲由于子弹做匀速直线运动和

8、纸筒做圆周运动具有等时性,d(2再 +1) - a得子弹的速度为V =(2典 +1)年一 2并具有周期性.处理问题的方法是抓住运动的等时性,点评：这类问题的特点是圆周运动与其它形式叠加, 在等时性条件下寻找诸物理量间的关系。同步练习：1.关于匀速圆周运动。下列说法中正确的是A.线速度的方向保持不变B .线速度的大小保持不变C.角速度大小不断变化D.线速度和角速度都保持不变2、下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是A .是速度不变的运动B.是角速度不变的运动C.是角速度不断变化的运动D.是相对圆心位移不变的运动 3、一个物体以角速度 3做匀速圆周运动时.下列说法中正确的是A.轨道半径越大线速度越

9、大C.轨道半径越大周期越大B.轨道半径越大线速度越小D.轨道半径越大周期越小12倍12倍OO以3角速度转动，则OfA自.正常走动的钟表，其时针和分针都在做匀速转动。下列关系中正确的有A.时针和分针角速度相同B.分针角速度是时针角速度的C.时针和分针的周期相同D.分针的周期是时针周期的.如图所示，一个球绕中心线A.A、B两点的角速度相等B.A、B两点的线速度相等C.若 0 =30 ,则 va ： Vb= 3 : 2D.以上答案都不对6.关于角速度和线速度，说法正确的是（A.半径一定，角速度与线速度成反比B.半径一定，角速度与线速度成正比C.线速度-D.角速度角速度与半径成正比线速度与半径成反比上

10、的各点，下列说.甲、乙两个物体分别放在广州和北京，它们随地球一起转动时，下面说法正确的是（A.甲的线速度大，乙的角速度小B.甲的线速度大，乙的角速度大C.甲和乙的线速度相等D.甲和乙的角速度相等.如图所示，一偏心轮绕 O点做匀速转动，那么关于偏心轮法中正确的是（）A .线速度大小相同B.角速度大小相同C.向心加速度大小相同D.转动周期相同P点上，随盘转动.他想用枪击中在在纬度较高地区上空飞行的飞机上,9、半径为R的大圆盘以角速度 3旋转，如图所示，有人站在盘边圆盘中心的目标 O,若子弹速度为V0,则（）A.枪应瞄准目标O射击B.枪应瞄准PO的右方偏过0角射击，而cos 0 = co R/ vo

11、RC.枪应向PO左万偏过。角射击，而tan。= VoD.枪应向PO左方偏过。角射击，而 sin 0 = co R/ vo10.太阳从东边升起，西边落下是地球上的自然现象.但在某些条件下,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，这些条件是（）A.时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大B.时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大C.时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大D.时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大11、一半径为10cm的转轮，每秒转 5圈，则该转轮周期 T为s,在转轮的边?&处某点 A的角速度为rad/s ,

12、线速度为 m/s 。S=2: 3,两质点的. A、B两质点分别做匀速圆周运动，若在相同的时间内，它们通过的弧长之比,角速度之比为轮上a、b两点 点转至最低位 水平地面上.转动半径转过的角度之比9 a： 0 b=3: 2,则它们的线速度之比为期之比为.如图所示，半径为R的圆轮在竖直面内绕 O轴匀速转动，与O点的连线相互垂直，a、b两点均粘有一小物体，当 a置时，a、b两点处的小物体同时脱落，经过相同时间落到（1） 试判断圆轮的转动方向；（2）求圆轮转动的角速度的大小盘分别装在n=3600r/min圆盘，再打穿 的半径夹角14.如图是测定子弹速度的装置，两个薄圆一个迅速转动的轴上， 两盘平行，若圆盘以转速 旋转，子弹以垂直圆盘方向射来， 先打穿第一个 第二个，测定两盘相距1m两盘上被子弹穿过15。，则子弹的速度最大为多少？15.如图所示，在光滑的水平面上的两个小球A和B, A球用长L的线拴着绕O点做匀速圆周运动,B做匀速直线运动.在t0时刻A、B位于MN直线上，并且有相同的速度 V