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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载一匀速圆周运动 定义:一个物体如在任意相等的时间里通多的圆弧长度都相等,那这个物体就在做匀速圆周运动;特点:线速度大小不变,周期不变,角速度不变;向心加速度不 变, 但是方向时刻变,所以匀速圆周运动时变加速运动;条件:1. 物体具有初速度;2. 物体受到合外力 F 的方向与速度 V 的方向始终垂直,并指向 圆心;3. 合外力的大小不变但是 方向时刻在变 ;二匀速圆周运动的各个物理量,及其相互的联系;1线速度:物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢;方向:质点在圆弧某点的线速度方向在该点的切线方向;大小: v=S/t,S 是 t 时
2、间内通过的弧长;2.角速度:物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢;度;大小:w= 是连接质点和圆心半径在t 时间内转过的角3.周期 T 频率 f 做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期;做匀速圆周运动的物体在单位时间内沿圆绕圆心转动的圈数,叫做频率,也叫转速;转数是指做匀速圆周运动的物体每分钟转过的圈数,用 是转 /分( r/min)N 表示,单位留意:a.匀速圆周运动是非匀变速曲线运动b.“ 匀速” 应懂得为“ 匀速率” 不能懂得为“ 匀速度”平稳状态4.向心力:c.合力不为零,不能称作名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - -
3、- - 学习必备 欢迎下载(1)定义:做匀速圆周运动的物体所受到的合力指向圆心,叫向心力;(2)特点:指向圆心,大小不变,方向时刻转变,是变力;F 向=F 合(3)作用:只转变速度大小,不转变方向(4)留意:a.是一种成效力,它可以由重力、弹力、摩擦力等单独供应,也可以由它们的合力供应;b.“ 向心力” 只是说明做圆周运动的物体需要一个指向圆心方向的力,而并非物 体又受到一个“ 新的性质” 的力;即在受力分析时, 向心力不能单独作为一种力;c.变速圆周运动的向心力不等于合力,合力也不肯定指向圆心;5向心加速度(1)定义:由向心力产生的加速度(2)特点:指向圆心, 大小不变, 方向时刻转变, 是
4、矢量; 4供应的向心力:F 需向=F 通过受力分析求出来的,沿半径方向指向圆心的力,匀速圆周运动中 合6需要的向心力:依据物体实际运动时的质量m、半径r、线速度v或角速度w求出的向心力F=mr=m/r 7离心现象(1)做圆周运动物体的运动特点:做圆周运动的物体由于本身的惯性,总有沿圆周切线飞出的倾向;典型例题【例 1】如图 6-8-1-1 所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动;当圆筒的角速度增大以后,以下说法正确选项()(A )物体所受弹力增大,摩擦力也增大了(B)物体所受弹力增大,摩擦力减小了(C)物体所受弹力和摩擦力都减小了(D)物体所受弹力增大,摩擦力不变分析与解
5、:物体随圆筒一起转动时,受到三个力的作用:重力G、筒壁对图 6-8-1-1 它的弹力 FN、和筒壁对它的摩擦力F1(如图 6-8-1-2 所示);其中 G 和 F1 是一对平稳力,筒壁对它的弹力FN 供应它做匀速圆周运动的向心力;当圆筒匀速转动时,不管其角速度多大,只要物体随圆筒一起转动而未滑动,名师归纳总结 图 6-8-1-2 第 2 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载就物体所受的(静)摩擦力F1 大小等于其重力;而依据向心力公式,FNmr2,当角速度较大时FN也较大;故此题应选D;B 【例 2】如图 6-8-1-3
6、所示的传动装置中,已知大轮半径是小轮半径的3 倍,A 点和 B 点分别在两轮边缘,C 点离大轮距离等于小轮半径,如不打滑,就它们的线速度之比 v Av Bv C= ,角速度之比 A B C= ,向心加速度之比 aA aBaC= ;分析与解: A 、C 两点在同一轮上,所以角速度相等,即 A= C,由 v= r 得 vA=3vC;又由于不打滑,所以v A= v B,由 v= r 得:A1B; vAv B vC=331; A B C=131;C 3aA aBaC=2 A Ar 2 B Br 2 C Cr =131;A 图 6-8-1-3 学能提升1如图 6-8-1-4 所示,小物体A 与圆柱保持相
7、对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,就A 受力情形是受 图 6-8-1-4 A 重力、支持力B 重力、向心力C重力、支持力和指向圆心的摩擦力a、b a D重力、支持力、向心力和摩擦力b 2如图 6-8-1-5 所示, a、 b 是地球上不同纬度上的两点,随地球自转做匀速圆周运动,就该两点具有相同的()图 6-8-1-5 A 运动半径B 线速度大小C角速度D 线速度3用长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面 上作匀速圆周运动,那么()A 两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断 B 两个小球以相同的角速度运动时,短绳易断 C两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断
8、D不管怎样都是短绳易断4如图 6-8-1-6 所示, 汽车以速度v 通过一半圆形式拱桥的顶端时,汽车受力的说法正确图 6-8-1-6 的是()A 汽车的向心力就是它所受的重力 B 汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力,方向指向圆心C汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 D以上均不正确 5火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定 .如在某转弯处规定行驶的速度为 v,就以下说法中正确选项 当火车以 v 的速度通过此弯路时,火车所受重力与轨道面支持力的合力供应向心力 当火车以 v 的速度通过此弯路时,火车所受重力、 轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力供应向心力名
9、师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 当火车速度大于学习必备欢迎下载v 时,轮缘挤压外轨v 时,轮缘挤压外轨当火车速度小于A B CD 6由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋的过程中,假如保持飞机速度的大小和距离海面的高度均不变,就以下说法中正确选项 A 飞机做的是匀速直线运动;B 飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力;C 飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力;D 飞机上的乘客对座椅的压力为零; 7有一质量为 m 的小木块,由碗边滑向碗底,碗内表面是半径为 R 的圆弧,由于摩擦力的作用,木块运动的速率
10、不变,就()(A )它的加速度为零(B)它所受合力为零(C)它所受合力大小肯定,方向转变(D)它的加速度恒定 8如图 6-8-1-7 所示,半径为 r 的圆筒绕竖直中心轴 OO 转动,小物块 A 靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的静摩擦因数为,现要使 A 不下落,就圆筒转动的角速度 至少应为 图 6-8-1-7 9如图 6-8-1-8 所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮的半径是小轮的 2 倍,大轮上的一点 s 离转动轴的距离等于小轮的半径,当大轮边缘上 P 点的向心加速度是 10m s 2 时,大轮上的 S 点和小轮上的 Q 点的向心加速度为 aS=_ms 2,2aQ=_
11、m s 图 6-8-1-8 10一个圆盘边缘系一根细绳,绳的下端拴着一个质量为 m 的小球,圆盘的半径是 r,绳长为 L,圆盘匀速转动时小球随着一起转动,并且细绳与竖直方向成 角,如图 6-8-1-9 所示,就圆盘的转速是; 11如图 6-8-1-10 所示,直径为 d 的纸筒以角速度 绕轴 O 匀速转动,从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒.如子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a、 b 两个弹孔,已知aO 和 b0 夹角为 ,就子弹图 6-8-1-9 的速度大小为 12下述各种现象,属于利用离心现象的是;属于防止离心图 6-8-1-10 现象的是;A洗衣机脱水B离心沉淀器分别物质C汽车转弯时减速
12、D汽车过桥时减速E转动雨伞,去除雨伞上的一些水F站在公交车里的乘客,在汽车转弯时用力拉住扶手1竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水,内有一个用红蜡块做成的圆柱体,玻璃管倒置时圆柱体能匀速上升,现将玻璃管倒置,在圆柱 体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动;已知圆柱体运动的合名师归纳总结 速度是 V= 5cm/s,30,如下列图,就玻璃管水平运动的速度第 4 页,共 7 页是()A5 cm/s B4 33 cm/s C2. 5cm/s D无法确定- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2某船在一水流匀速的河中摆渡, 如船相对静水的航行速度大小肯定
13、,以下说法正确选项A船头垂直洞岸航行,渡河时间最短 B船头朝下游转过肯定角度,渡河时间最短 C船头垂直河岸航行,渡河航程最短 D船头朝上游转过肯定角度,使实际航向垂直河岸时,渡河航程 最短3、游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡,当水速突然增大时, 对运动员横渡经受的路程、时间发生的影响是 : A.路程增加、时间增加 B.路程增加、时间缩短 C.路程增加、时间不变 D.路程、时间均与水速无关 12如下列图,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为 r1、r2、r3如甲轮的角速度为1,就丙轮的角速度为()r 11r 31Ar 3Br 1r 31r 11Cr 3Dr 213光滑的
14、水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道,俯视如下列图; 一个小球以肯定速度沿轨道切线方向进入轨道,小球从进入轨道到未到达螺旋形中心区的时间内,小球运动的角速度大小_,线速度大小名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载_填不断增大、减小或不变 ;14关于质点做匀速圆周运动的线速度、角速度、周期、半径之间的关系,以下说法中正确选项A线速度大的角速度肯定大 C角速度大的半径肯定小B角速度大的周期肯定小 D线速度大的周期肯定小二、匀速圆周,受力分析,合力充当向心力15以下关于匀速圆周运动的说法中正确选项 A匀速圆周
15、运动状态是平稳状态 B匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C匀速圆周运动是速度和加速度都不断转变的运动 D匀速圆周运动的物体受到的合外力是恒力16在水平路面上转弯的汽车,向心力来源于()A重力与支持力的合力B滑动摩擦力C重力与摩擦力的合力D静摩擦力17如下列图,小物块A 与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,就以下关于 A 的受力情形说法正确选项 A受重力、支持力 B受重力、支持力和方向与小物块运动方向相反的摩擦力 C受重力、支持力、摩擦力和向心力 D受重力、支持力和方向指向圆心的摩擦力 18以下各种运动中,不属于匀变速运动的是名师归纳总结 A斜抛运动B匀速圆周运动C平抛运动D竖直上抛运动第 6 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载19飞机做绝技经常做俯冲拉起运动,如下列图; 此运动在最低点邻近可看作是半径为 500m 的圆周运动;如飞行员的质量为 65kg,飞机经过最低点时的速度 为 360km/h;g 取 10m/s2;求:(1)飞机经过最低点时飞行员所需要的向心力为多大?(2)飞机经过最低点时飞行员对坐椅的压力为多大?名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页