
?知識點1 勻速圓周運動
?知識點2 線速度
?知識點3 角速度
?知識點4 周期、頻率和轉速
?知識點5 各物理量間的關系
?作業(yè) 鞏固訓練
知識點1
勻速圓周運動
1、定義:做圓周運動的物體,若在相等的時間內通過的圓弧長相等,就是勻速圓周運動。
2、特點:加速度大小不變,方向始終指向圓心,是變加速運動。
3、條件:合外力大小不變、方向始終與速度方向垂直且指向圓心。
【典例1-1】物體做勻速圓周運動的過程中,保持不變的物理量是( )
A.速度B.周期
C.向心力D.向心加速度
【典例1-2】(多選)關于勻速圓周運動,下列說法正確的是( )
A.周期不變B.線速度不變
C.向心加速度不變D.角速度不變
【變式1-1】關于勻速圓周運動,下列說法正確的是( )
A.勻速圓周運動是速度不變的運動 B.勻速圓周運動的加速度不變化
C.任意相等時間內通過的位移相等 D.合力的方向指向圓心,大小不變化
【變式1-2】某質點沿半徑為的圓形軌道以恒定的速率運動,經過運動了圓周,該物體做的是 速運動(填“勻”或“變”);平均速率為 ;內的平均速度大小為 ;質點運動一周的平均速度為 。
知識點2
線速度
1、定義:質點做圓周運動通過的弧長 Δs和所用時間 Δt 的比值叫做線速度。
2、物理意義:描述質點沿圓周運動的快慢。
3、大?。?。
注意:ΔS是弧長,不是位移;當Δt 很小很小時(趨近零),弧長ΔS就等于物體的位移,式中的v ,就是直線運動中學過的瞬時速度。
4、方向:質點在圓周某點的線速度方向沿圓周上該點的切線方向。
【典例2-1】有一質點做勻速圓周運動,在t時間內轉動n周,已知該質點的運動半徑為r,則該質點線速度的大小為( )
A.B.C.D.
【典例2-2】(多選)如圖所示,一長為l的輕桿一端固定在O點,另一端固定一小球,小球繞O點在豎直平面內做勻速圓周運動,在時間內轉過的圓心角為,下列說法正確的是( )
A.在時間內小球轉過的弧長為 B.在時間內小球轉過的弧長為
C.小球轉動的角速度大小為 D.小球轉動的線速度大小為
【變式2-1】下列關于圓周運動的說法正確的是( )
A.線速度定義式v=中的Δs表示位移
B.勻速圓周運動的角速度不變
C.做勻速圓周運動的物體,繞圓周運動一周,平均速度為零,線速度也為零。
D.角速度的國際單位是“度每秒”
【變式2-2】甲、乙兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動,在相等時間里甲轉過60°,乙轉過45°,轉動半徑之比為1∶3,則甲、乙兩艘快艇的線速度大小之比為 。
知識點3
角速度
1、定義:物體做圓周運動,連接物體和圓心的半徑轉過的角度Δθ和所用時間Δt的比值叫做角速度。
2、物理意義:描述質點繞圓心轉動的快慢。
3、大?。骸?br>4、單位:rad/s (弧度/秒)。
5、弧度與角度公式:,運動一周,即360°=2πrad;
所以勻速圓周運動是角速度不變的運動。
【典例3-1】如圖所示,某同學使籃球在手指上旋轉,手指和籃球的接觸點與籃球球心在同一豎直線上?;@球上的小泥點隨籃球旋轉n圈所用時間為t,假設籃球勻速旋轉,則小泥點的角速度大小為( )
A.B.C.D.
【典例3-2】如圖所示,直徑為d的紙質圓筒,以角速度ω繞軸O高速運動,有一顆子彈沿直徑穿過圓筒,若子彈穿過圓筒時間小于半個周期,在筒上先、后留下a、b兩個彈孔,已知a、b間夾角為φ弧度,則子彈速度為
【變式3-1】某走時準確的時鐘,分針的角速度為( )
A.B.C.D.
【變式3-2】(多選)“飛車走壁”是一種傳統(tǒng)的雜技藝術,雜技演員駕駛摩托車(視為質點)在傾角很大的“桶壁”內側做圓周運動而不掉下來。如圖所示,一雜技演員駕駛摩托車做勻速圓周運動,在內轉過的圓心角,通過的弧長,則下列說法正確的是( )
A.摩托車的角速度大小為8rad/sB.摩托車的角速度大小為2rad/s
C.摩托車做勻速圓周運動的半徑為10mD.摩托車做勻速圓周運動的半徑為5m
知識點4
周期、頻率和轉速
1、周期定義:物體運動一周所用的時間;符號是T;單位是s。
2、頻率定義:物體在單位時間(每秒)轉的圈數;符號是f;單位是Hz或s-1。
3、轉速定義:物體在單位時間(每秒或每分)轉的圈數;符號是n;單位是r/s或r/min。
4、周期、頻率和轉速關系:;描述物體做圓周運動的快慢。
【典例4-1】.現把甲、乙兩個物體放在地球上不同緯度的地方,在跟隨地球自轉的過程中,哪個物理量是不同的( )
A.角速度B.周期C.線速度D.轉速
【典例4-2】(多選)某計算機上的硬磁盤的磁道和扇區(qū)如圖所示,這塊硬磁盤有若干個磁道(即若干個不同半徑的同心圓),每個磁道分成8192個扇區(qū)(每扇區(qū)為圓周),每個扇區(qū)可以記錄512個字節(jié)。電動機使盤面以5400r/min的轉速勻速轉動。磁頭在讀、寫數據時是不動的,盤面每轉一圈,磁頭沿半徑方向跳動一個磁道,下列說法正確的是( )
A.相同的時間內,磁頭在內磁道讀取的字節(jié)數比外磁道少
B.盤面轉動的角速度為180π rad/s
C.一個扇區(qū)通過磁頭所用的時間約為
D.不計磁頭轉移磁道的時間,計算機1s內理論上可以從一個盤面上讀取約個字節(jié)
【變式4-1】如圖所示,帶有一白點的黑色圓盤,繞過其中心且垂直于盤面的軸沿順時針方向勻速轉動,轉速n=20r/s。在暗室中用每秒閃光25次的頻閃光源照射圓盤,則( )
A.觀察到白點始終在同一個位置 B.觀察到白點順時針方向轉動
C.觀察到白點轉動的周期為0.20s D.觀察到白點轉動的周期為0.25s
【變式4-2】周期和轉速
(1)周期T:做勻速圓周運動的物體轉過一周所用的 ,單位: 。
(2)轉速n:單位時間內轉過的 ,單位: 或 。
(3)周期和轉速的關系:(n的單位為r/s)。
知識點5
各物理量間的關系
1、由線速度和角速度得。
2、由線速度和周期、頻率和轉速關系:得。
3、。
4、。
5、從以上公式推導可以得出勻速圓周運動特點:線速度時刻改變(方向時刻改變),只是大小不變、角速度、周期、頻率、轉速不變。
【典例5-1】如圖所示,輕桿上固定兩小球a和b,O點為輕桿的一端。當輕桿繞豎直定軸OO'勻速轉動時,下列說法正確的是( )
A.a球的線速度比b球的小 B.a球的線速度比b球的大
C.a球的角速度比b球的小 D.a球的角速度比b球的大
【典例5-2】(多選)如圖所示,小球A套在豎直固定、半徑為R的光滑圓環(huán)上,通過長度不可伸長的細線跨過定滑輪連接著質量為m的物塊B,當小球A在外力的作用下沿圓環(huán)以大小為的角速度逆時針旋轉時,細線始終處于伸直狀態(tài),已知圓環(huán)的圓心與定滑輪等高,重力加速度大小為g。則下列說法正確的是( )
A.小球A的速度大小為
B.物塊B從最低點上升到最高點的過程中一直處于超重狀態(tài)
C.物塊B的最小速度為
D.物塊B的最大速度為
【變式5-1】如圖所示,一條繃緊的皮帶連接兩個半徑不同的皮帶輪。若皮帶輪做勻速轉動,兩輪邊緣的N、P兩點( )
A.角速度相同
B.轉動周期相同
C.線速度大小相同
【變式5-2】如圖所示,一個大輪通過皮帶拉著一個小輪轉動,假設皮帶和兩輪之間沒有打滑,而且,C為的中點,那么:
① ②=
1.關于平拋運動和圓周運動,以下說法正確的是( )
A.做勻速圓周運動的物體處于平衡狀態(tài)
B.勻速圓周運動是變加速曲線運動
C.做平拋運動和圓周運動的物體加速度都不變
D.做圓周運動的物體所受合力總是指向圓心,這個指向圓心的力叫作向心力
2.狗拉雪橇在水平的雪地上行駛,其中一段可看作是勻速圓周運動。F表示狗對雪橇的拉力,f表示地面對雪橇的滑動摩擦力。下列對雪橇受力分析正確的是( )
A. B.
C. D.
3.如圖所示,電風扇在閃光燈下運轉,閃光燈每秒閃30次,風扇轉軸O上裝有3個扇葉,它們互成120°角,當風扇轉動時,觀察者感覺扇葉不動,則風扇轉速不可能是( )
A.600 r/minB.900 r/min
C.1 200 r/minD.3 000 r/min
4.(多選)如圖所示,豎直平面內半徑為R的圓盤繞中軸O順時針勻速轉動,當圓盤上的A點轉至最高點時,緊貼A點以水平速度(g為重力加速度)拋出一個可視為質點的小球,當A點轉至水平位置時,小球剛好落到過O點的水平面,則圓盤的角速度可能為( )
A.B.C.D.
5.(多選)如圖所示為用絞車拖物塊的示意圖。拴接物塊的細線被纏繞在輪軸上,輪軸逆時針轉動從而拖動物塊。已知輪軸的半徑,細線始終保持水平;被拖動物塊質量,與地面間的動摩擦因數;輪軸的角速度隨時間變化的關系是,,,以下判斷正確的是( )
A.物塊做勻加速直線運動B.細線對物塊的拉力越來越大
C.細線對物塊的拉力是6.0ND.輪軸做勻速圓周運動
6.(多選)王某在學習完圓周運動知識后對修正帶的內部結構進行研究。如圖,修正帶盤固定在大齒輪的轉軸上大、小齒輪相互咬合,圖中a、b點分別位于大、小齒輪的邊緣,c點位于大齒輪的轉軸半徑中點,且ra=2rb=2rc。當修正帶被勻速拉動進行字跡修改時( )
A.大、小齒輪沿相反方向轉動
B.a、b點的線速度大小之比為1:1
C.a、c點的角速度大小之比為2:1
D.a、c點的線速度大小之比為1:2
7.(多選)一位同學玩飛鏢游戲,已知飛鏢距圓盤為L對準圓盤上邊緣的A點水平拋出,初速度為v0,飛鏢拋出的同時,圓盤以垂直圓盤且過盤心O點的水平軸勻速轉動。若飛鏢恰好擊中A點,下列說法正確的是( )
A.從飛鏢拋出到恰好擊中A點,A點一定轉動到最低點位置
B.圓盤轉動的角速度一定滿足
C.圓盤的半徑為
D.從飛鏢拋出到恰好擊中A點的時間為
8.做勻速圓周運動的物體,其線速度大小為3m/s,角速度為6rad/s,則在0.1s內物體通過的弧長為 m,半徑轉過的角度為 rad,半徑是 m。
9.陀螺是中國民間較早出現的玩具之一,為了美觀,陀螺上往往會對稱地鑲嵌一些相同質量、不同顏色的裝飾物。如圖所示,一小朋友抽打陀螺后使其轉動起來,若陀螺的轉速為,陀螺上一裝飾物到中心的距離為,則裝飾物的周期是 s,角速度約為 rad/s,線速度約為 m/s。
10.如圖所示,小立同學使用扳手更換家里的水龍頭,當用扳手擰水龍頭旋轉時,扳手上兩點的角速度分別和,線速度大小分別為和,則 , (填“>”、“=”或“
這是一份人教版 (2019)必修 第二冊2 向心力精品習題,文件包含62向心力專題訓練原卷版docx、62向心力專題訓練解析版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共35頁, 歡迎下載使用。
這是一份人教版 (2019)必修 第二冊1 圓周運動精品單元測試習題,文件包含第6章《圓周運動》單元測試卷原卷版docx、第6章《圓周運動》單元測試卷解析版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共25頁, 歡迎下載使用。
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二冊第五章 拋體運動4 拋體運動的規(guī)律優(yōu)秀隨堂練習題,文件包含54拋體運動的規(guī)律知識解讀原卷版docx、54拋體運動的規(guī)律知識解讀解析版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共59頁, 歡迎下載使用。
注冊成功