描述匀速圆周运动的物理量(4页).doc

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1、-描述匀速圆周运动的物理量-第 4 页4描述匀速圆周运动的物理量必记知识点一、匀速圆周运动(1)定义:质点沿圆周运动,若在相等的时间内通过的弧长相等,这种运动就叫匀速圆周运动(2)运动学特征:角速度、周期和频率都是不变的;而线速度、向心加速度都是大小不变,方向时刻在变所以,匀速圆周运动是变速运动、,是变加速运动,是变力作用下的曲线运动所以匀速圆周中的“匀速”是指匀速率的意思,而不是指速度不变二、描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度:描述质点沿圆周运动的快慢,是矢量大小:,s是质点在时间t内走过的弧长单位:ms方向:沿圆弧上该点的切线方向(2)角速度:描述质点绕圆心转动的快慢定义式:,(是质

2、点和圆心的连线在时间t内转过的角度单位:rads)(3)周期T:做匀速圆周运动的质点运动一周所用的时间单位:s(4)频率f:做匀速圆周运动的质点在单位时间内沿圆周走过的圈数,也叫转速叫频率时单位是Hz,叫转速时(用n表示)单位是rs(转秒)三、T、f之间的内在关系: (注意:、T、f三个量中任意一个确定,另外两个量也就确定了)四、T、f之间的外在关系:任何两个(或两个以上)的物体,如果绕同一根轴转动(或者绕同一圆心做圆周运动),那么它们的角速度、周期T、频率f必相等任何两个通过皮带相连接的转轮(或两个相吻合的齿轮)当轮子转动时,皮带上的任意点与两轮边缘上的任何点的线速度大小必相等五、向心加速度

3、:描述线速度方向改变的快慢,是矢量大小:方向:总是指向圆心,时刻在变化典型题一、慨念应用题型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到小轮中心距离为r,cd分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动中不打滑,则 ( )Aa点与b点线速度大小相等 Ba点与b点角速度大小相等Ca点与c点线速度大小相等 Da点与d点向心加速度大小相等2、如图所示的皮带传动装置中,右边两轮是连在一起同轴转动,图中三轮半径的关系为:r1=2r2,r31,A、B、C三点为三个轮边缘上的点,皮带不打滑,则A、B、C三点的线速度之比为 角速度之

4、比为 周期之比为 3、如图所示,在轮B上固定有同轴小轮A,轮B通过皮带带动轮C,皮带和两轮之间无相对滑动,A、B、C三轮的半径依次为r1、r2和r3,绕在A轮边的绳子一端固定在A轮边缘上,另一端系有重物P当重物P以速度匀速下落时,C轮转动的角速度为 4、如图所示,甲、乙两球做匀速圆周运动,向心加速度随半径变化由图象可以知道 ( ) A甲球运动时,线速度大小保持不变 B甲球运动时,角速度大小保持不变 C乙球运动时,线速度大小保持不变 D乙球运动时,角速度大小保持不变二、由圆周运动的周期性引起的多解问题 5、如图所示,一直径为d纸质圆筒以角速度绕轴O高速转动,现有一颗子弹沿直径穿过圆筒,若子弹在圆

5、筒转动不到半周时,在筒上留下a、b两个弹孔,已知a0、b0间夹角为,则子弹的速率为 ( )A B C D6、如图所示的装置可测量子弹的飞行速度,在一根轴上相隔S=1m处安装两个平行的薄圆盘,使轴带动两圆盘以n=3000rmin匀速转动,飞行的子弹平行于轴沿一直线穿过两圆盘,即在盘上留下两个孔,现测得两小孔所在半径间的夹角为300,子弹飞行速度大小可能是下述的 ( )A500ms B600ms C700ms D800ms7、如图所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B,则小球的初速度= ,圆盘转动的角速度= 。8、在暗

6、室内,一台双叶电扇如图(a)绕0轴沿顺时针方向转动,转速为50rads,在闪光灯的照射下:(1)出现了稳定的如图(b)所示的图像,则闪光灯的闪频(每秒闪多少次)的最大值是 次秒(2)若出现了如图(c)所示的图像,即双叶片缓慢地逆时针转动,这时闪光灯的闪频略大于 次秒9、如图所示,A、B两质点绕同一圆心按顺时针做匀速圆周运动,A的周期为T1,B的周期为T2,且TlT2,在某一时刻两质点相距最近时开始计时问:何时刻两质点相距又最近?何时刻两质点相距最远?10、如图所示,小球Q在竖直平面内做匀速圆周运动,当Q球转到图示位置时,有另一小球P在距圆周最高点为h处开始自由下落,要使两球在圆周最高点相碰,则

7、Q球的角速度应满足什么条件?11、如图所示,一个水平放置的圆桶正绕中轴匀速转动,桶上有一小孔,桶壁很薄,当小孔运动到桶的上方时,在孔的正上方h处有一个小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径,为了让小球下落时不受任何阻碍,h与桶的半径R之间应满足什么关系(不考虑空气阻力)?12、如图所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,顶部有一入口A,在A的正下方h处有一出口B,一质量为m的小球从入口A处沿切线方向射入圆筒内,要使小球恰能从B处飞出,求小球进入入口的速度的表达式13、如图所示,在同一高度上有A、B两物体,它们的质量分别为m和M,A物体在竖直面内做匀速圆周运动,运动方向为逆时针方向,轨道半

8、径为R,同时B物体在恒力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动,运动方向向右,问:要使两物体的速度相同,A物体做圆周运动的角速度为多大?14、如图所示,M、N为两个共轴圆筒的横截面,外筒半径为R,内筒半径比R小得多,可忽略不计,筒两端是封闭的,两筒之间抽成真空两筒以相同的角速度绕中心轴(垂直纸面)做匀速转动,设从M筒内部可以射出两种不同速度和的粒子,从S处射出时的初速度方向都是沿筒半径方向,粒子到达N筒后,就附着在N筒上,如果R、都不变,取合适的值,则 ( )A有可能使粒子落在N筒上的位置都在a处一条与S缝平行的窄条上B有可能使粒子落在N筒上的位置都在某一处,如b处一条与S缝平行的窄条上C有可能使粒子落在N筒上的位置分别在两处,如b处和C处与S缝平行的窄条上D只要时间足够长,N筒上将到处落有粒子

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