第 4 章 匀速圆周运动章末总结一、圆周运动描述圆周运动的物理量定义、意义公式、单位线速度(1)描述沿圆弧运动快慢的物理量(v)(2)是矢量,方向沿圆弧的切线方向(1)v== (2)单位:m/s角速度(1)描述物体绕圆心转动快慢的物理量(ω)(2)中学不研究其方向(1)ω==(2)单位:rad/s周期和转速(1)周期是物体沿圆周运动一周的时间(T)(2)转速是物体在单位时间内转过的圈数(n),也叫频率(f)(1)T==,单位:s (2)n 的单位:r/s、r/min(3)f=,单位:Hz向心力(1)作用效果是产生向心加速度,只改变线速度的方向,不改变线速度的大小(2)方向指向圆心,是变力(1)F=mω2r=m (2)单位:N相互关系(1)v=ωr==2πrf(2)a==rω2=ωv==4π2f2r(3)F=m=mrω2=mωv=mr=m·4π2f2r[例 1] 如图 1 所示,两轮压紧,通过摩擦传动(不打滑),已知大轮半径是小轮半径的 2 倍,E为大轮半径的中点,C、D 分别是大轮和小轮边缘的一点,则 E、C、D 三点向心加速度大小关系正确的是( )1图 1A.aC=aD=2aE B.aC=2aD=2aEC.aC==2aE D.aC==aE解析 同轴转动,C、E 两点的角速度相等,由 a=ω2r,有=2,即 aC=2aE;两轮边缘点的线速度大小相等,由 a=,有=,即 aC=aD,故选 C。答案 C[针对训练 1] 如图 2 所示,钻床的电动轴上的塔轮 1、2、3 和钻轴上的塔轮 4、5、6 的直径分别是 d1=d6=160 mm,d2=d5=180 mm,d3=d4=200 mm,电动机的转速 n=900 r/min。求:图 2(1)皮带在 2、5 两轮时,钻轴的转速是多少?(2)皮带在 1、4 两轮时,钻轴的转速是多少?(3)皮带在 3、6 两轮时,钻轴的转速是多少?解析 皮带传动中两轮边缘的线速度大小相等,由 v=ωR=和 ω=2πn 得 v=πnd。(1)当皮带在 2、5 两轮上时,由 v2=v5,得=,此时钻轴的速度 n5==×900 r/min=900 r/min。(2)当皮带在 1、4 两轮上时,钻轴的转速 n4==×900 r/min=720 r/min。(3)皮带在 3、6 两轮上时,钻轴的转速 n6==×900 r/min=1 125 r/min。答案 (1)900 r/min (2)720 r/min (3)1 125 r/min二、向心力 向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分力,因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力。(1)匀速圆周运动2(2)变速圆周运动误区警示 不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动,向心力都是沿半径方向指向圆心的力。 [例 2] 质量为 ...