《第五章曲线运动》高三特长班复习学案。
第3课时圆周运动 【基础回顾】请利用自习自己阅读课本。
一、描述圆周运动的物理量。
1、线速度。
1)物理意义:描述质点。
2)方向3)大小。
2、角速度。
1)物理意义:描述质点
2)大小: (3)单位。
3、周期和频率。
1)定义:做圆周运动的物体叫周期。
做圆周运动的物体叫频率。
2)周期与频率的关系3)频率与转速的关系。
4、向心加速度
1)物理意义:描述
2)大小3)方向。
4)作用:
5、向心力。
1)作用2)**。
3)大小4)方向。
特别思考。1)向心力、向心加速度公式对变速圆周运动使用吗?
2)向心力对物体做功吗。
二、圆周运动及向心力**:
1、匀速圆周运动:
1)性质:
2)加速度3)向心力。
4)质点做匀速圆周运动的条件:
ab2、非匀速圆周运动:
1)性质:
2)加速度:
3)向心力4)向心力**。
三、离心运动:
1、定义:
2、本质:
3、特别注意:
1)离心运动并非沿半径方向飞出的运动,而是运动半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动。
2)离心运动并不是受到什么离心力作用的结果,根本就没什么离心力,因为没什么物体提供这种力。
典型例题】一、匀速圆周运动的运动学问题:
例1、如图—1所示,传动轮a、b、c的半径之比为2:1:2,a、b两轮用皮带传动,皮带不打滑,b、c两轮同轴,a、b、c三点分别处于a、b、c三轮的边缘,d点在a轮半径的中点。
试求:a、b、c、d四点的角速度之比,即ωa:ωb:
ωc:ωd线速度之比,即va:vb:
vc:vc向心加速度之比,即:aa:
ab:ac:ad
例2、如图—2,a、b两质点绕同一圆心沿顺时针方向做匀速圆周运动,a、
b的周期分别为t1、t2,且t1问何时两质点再次相距最近?
二、圆周运动的动力学问题:
例3、如图5—6—5所示,线段oa=2ab,a、b两球质量相等.当它们绕()点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时,两线段的拉力tab与toa之比为多少?
提示:通过本题总结解题步骤:
1)明确 ,确定它在那个平面内作圆周运动。
2)对研究对象进行确定是那些力提供了。
3)建立以为正方向的坐标,根据向心力公式列方程。
4)解方程,对结果进行必要的讨论。
例4、如图,长为l的细绳一端固定,另一端连接一质量为m的小球,现将球拉至与水平方向成30°角的位置释放小球(绳刚好拉直),求小球摆至最低点时的速度大小和摆球受到的绳的拉力大小。
小结)该题的易错点表现在:
针对训练】
1.—个物体以角速度ω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大 b.轨道半径越大线速度越小。
c.轨道半径越大周期越大 d.轨道半径越大周期越小。
2.下列说法正确的是:(
a.匀速圆周运动是一种匀速运动。
b.匀速圆周运动是一种匀变速运动。
c.匀速圆周运动是一种变加速运动。
d.物体做圆周运动时,其合力垂直于速度方向,不改变线速度大小。
3.一重球用细绳悬挂在匀速前进中的车厢天花板上,当车厢突然制动时,则:(
a.绳的拉力突然变小 b.绳的拉力突然变大。
c.绳的拉力没有变化 d.无法判断拉力有何变化。
4、如图—3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质点,且ra=rc=2rb,则三质点的向心加速度之比aa:ab:ac等于。
a.4:2:1 b.2:1:2 c.1:2:4 d.4:1:4
5.质量为m 的小球用一条绳子系着在竖直平面内做圆周运动,小球到达最低点和最高点时,绳子所受的张力之差是。
a、6mg b、5mg
c、2mg d、条件不充分,不能确定。
6.两个质量分别是m1和m2的光滑小球套在光滑水平杆上,用长为l的细线连接,水平杆随框架以角速度ω做匀速转动,两球在杆上相对静止,如图5-18所示,求两球离转动中心的距离r1和r2及细线的拉力.
能力训练。1.a、b两小球都在水平面上做匀速圆周运动,a球的轨道半径是b球轨道半径的2倍,a的转速为30r/min,b的转速为15r/min。则两球的向心加速度之比为 (
a.1:1 b.2:1 c.4:1 d.8:1
2、如图所示,为一皮带传动装置,右轮半径为r,a为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑,则:
(a点和b点的线速度大小相等。
a点和b点的角速度大小相等。
a点和c点的线速度大小相等。
a点和d点的向心加速度大小相等
ab. ②c. ③d.②④
3、如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球a和b,在各自不同的水平布做匀速圆周运动,以下说法正确的是:(
a. va>vb b. ωa>ωb c. aa>ab d.压力na>nb
4、半径为r的光滑半圆柱固定在水平地面上,顶部有一小物块,如图所示,今给小物块一个初速度,则物体将:(
a. 沿圆面a、b、c运动。
b. 先沿圆面ab运动,然后在空中作抛物体线运动。
c. 立即离开圆柱表面做平抛运动。
d. 立即离开圆柱表面作半径更大的圆周运动。
5、如图所示,轻绳一端系一小球,另一端固定于o点,在o点正下方的p点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时:(
小球的瞬时速度突然变大。
小球的加速度突然变大。
小球的所受的向心力突然变大。
悬线所受的拉力突然变大。
abcd.①②
6、如图所示,汽车以速度v通过一半圆形拱桥的顶点时,关于汽车受力的说法正确的是。
a. 汽车受重力、支持力、向心力。
b. 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力。
c. 汽车的向心力是重力。
d. 汽车的重力和支持力的合力是向心力。
7.在光滑的水平面上相距40 cm的两个钉子a和b,如图5-21所示,长1 m的细绳一端系着质量为0.4 kg的小球,另一端固定在钉子a上,开始时,小球和钉子a、b在同一直线上,小球始终以2 m/s的速率在水平面上做匀速圆周运动.若细绳能承受的最大拉力是4 n,那么,从开始到细绳断开所经历的时间是:(
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