圆周运动的基本概念和规律VIP免费

圆周运动的基本概念和规律【基础回顾】1、匀速圆周运动：匀速圆周运动是曲线运动。2、描述圆周运动的物理量及它们之间的关系：(1)线速度V：描述质点沿圆弧运动的快慢。大小V=(s为弧长)，方向在圆弧的上。圆弧非匀变速质点沿圆周运动，且在相等的时间内通过的长度相等，这种运动叫匀速圆周运动。s/t切线(5)v、ω、T、f、之间的关系：(2)角速度ω：描述质点绕圆心转动的快慢。大小ω=(θ为圆心角)，单位为弧度/秒(rad/s).(3)周期T：质点沿圆周运动一周的时间，用T表示，单位为s。(4)频率f：质点在单位时间内沿圆周绕中心转过的圈数，单位Hz。θ/tTr2T=f1T2ω==2πfTr2V==2πrf=ωr大小:a====.(7)向心力：ω2rrv2rT2244π2f2r描述线速度方向变化快慢的物理量.方向时刻指向.圆心(6)向心加速度：大小：F====.rvm2mω2rrTm224m4π2f2r方向：总是沿半径方向指向，向心力是。作用效果：产生向心加速度，只改变线速度的不改变线速度的，因此向心力不做功。方向大小圆心变力例1．如图所示为皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上的一点，左侧是大轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b为小轮上一点，b到小轮中心的距离为r，c、d分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中皮带不打滑，则：()A．a点与b点线速度大小相等B．a点与b点角速度大小相等C．a点与c点线速度大小相等D．a点与d点向心加速度大小相等【重点难点突破】a2rbcrd4r.CD方法归纳：1、在同转轴上各点的角速度ω相同，而线速度V与半径成正比。2、在不考虑皮带打滑的情况下，传动皮带和皮带连接的两轮边缘各点的线速度大小相等，而角速度与半径成反比。例2、如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内作匀速圆周运动，则：（）A．球A的线速度必定小于球B的线速度B．球A的角速度必定小于球B的角速度C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力12mmBθAB1、如图所示，将完全相同的两小球A、B用长为L=0.8m的细线悬于以4m/s向右运动的小车顶部，两小球与小车的前后竖直壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比TB：TA为(g=10m/s2):()A、1：1B、1：2C、1：3D、1：4【巩固练习】ABC2、质量相等的小球A、B分别固定在轻杆OB的中点及端点，杆在光滑水平面上绕O点匀速转动，如图所示，求杆的OA段与AB段对球的拉力之比。OAB解析：对A球分析受力，由牛顿第二定律有：FOA-FAB=mω2r对B球分析受力，同理有：FAB=mω22r由以上两式可得：FOA：FAB=3：23、如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，然后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是：()A、在释放的瞬间，支架对地面的压力为(m+M)gB、在释放的瞬间，支架对地面的压力为MgC、摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(m+M)gD、摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(3m+M)gBDmM如图所示，一物体沿光滑球面下滑，在最高点的速度为2m/s，球面半径为3m，求当物体下滑到什么位置时开始脱离球面？【能力提升】V0r解析：设物体下滑到某点的半径与竖直方向成θ角时，开始脱离球面，设开始脱离时速度为V，由动能定理有：=mgr(1-cosθ)脱离时，重力沿方向的分力等于物体的向心力，即：=mgcosθ由以上两式可得：cosθ==0.712022121mvmvrvm24532