高中物理怎样描述圆周运动-例题思考沪科版必修三

怎样描述圆周运动-例题思考1.线速度就是曲线运动中的瞬时速度，线速度的方向沿圆周的切线方向.线速度的定义式是 v＝s/t.角速度是物体做圆周运动时，连接它与圆心的半径转过的角度跟所用时间的比值，定义式是 ω＝.物体做圆周运动一周所用时间叫做圆周运动的周期，周期的倒数就是频率(f)，是单位时间内做圆周运动的圈数，又叫转速(n).转速的单位除用转每秒(r/s)外，还有转每分(r/min)和转每小时(r/h)等.线速度和角速度的关系：v＝rω，和周期、转速的关系：v＝,ω＝,n＝＝.【例 1】 地球半径为 6400 km，地球赤道上的物体随地球自转的角速度是多少？线速度是多少？思路：地球自转时，地球上所有物体都在做圆周运动，它们的角速度都相同，线速度与地理纬度有关，纬度越低圆半径越大.赤道的圆半径最大，物体的线速度也最大.解析：地球自转一周，转过的弧度为 2π，所用时间为 24 h，由角速度公式可得ω=φ/t=2π/24×3600 rad/s≈7.27×10－5 rad/s由线速度公式可得v=2πr/t=2π×6400×103/(24×3600) m/s≈465 m/s.【例 2】 电唱机转盘每分钟转 45 圈，在唱片离转轴 0.1 m 处有一个小螺帽，求小螺帽做匀速圆周运动的周期、角速度、线速度.思路：周期、角速度、线速度和转速都反映匀速圆周运动的快慢，它们有一定的关系，知道其中一个量，就可求出其他量.题中给出每分钟转数，先要将它化为每秒转数.解析：由周期和转速的关系可求周期T＝1/n＝60/45 s≈1.33 s .由周期和角速度的关系可求角速度ω=2π/T=3π/2 rad/s≈4.71 rad/s.由线速度和角速度的关系可求线速度v=ωr=0.1×4.71 m/s=0.471 m/s.2.在分析传动装置的各个物理量的关系时，要抓住不等量和相等量之间的关系.在同一转动物体上，即物体上各点具有同一个转动轴时，各点具有相同的角速度，不同物体上的各点通过齿轮、链条和皮带相连时，线速度相同.【例 3】 如右图所示皮带传动装置，主动轴 O1上有两个半径分别为 R 和 r 的轮，O2上的轮半径为 r′，已知 R＝2r，R＝，设皮带不打滑，A、B、C 分别为半径 r、R、 轮缘上的点，问:ωA∶ωB＝? ωB∶ωC＝? vA∶vB＝? vA∶vC＝?思路：A、B 两点都绕相同的转动轴转动，属于共轴的关系，具有相同的角速度，B、C 两点用皮带相连，具有相同的线速度，然后利用它们之间关系公式，就可以求得和其他点之间的线速度和角速度的关系.解析：A、B 同轴，故 ωA∶ωB＝1∶1因 B 与 C 用皮带传动，所以 vB∶v...