圆周运动
学习重点: 理解并记住描述圆周运动的物理量及关系。 学习难点: 皮带连接问题中各点线速度、角速度关系。 自主学习
一、描述圆周运动的物理量:
1、线速度(1)物理意义:描述质点 (2)方向: (3)大小公式:
匀速圆周运动: ,是变速运动。 2、角速度
(1)物理意义:描述质点 (2)大小公式: (3)单位:
3、匀速圆周运动的转速和周期
(1)定义:做匀速圆周运动的物体 叫转速,用 表示。 做匀速圆周运动的物体 叫周期,用 表示。 (2) 转速和周期的关系: (3)线速度与角速度的关系:
二、两种特殊情况:
(1)绕同一轴转动的物体中各质点__ ____。 (2)同一皮带连接着的各点______ 。
针对训练
1.关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是 ( )
A.线速度的方向保持不变 B.线速度的大小保持不变 C.角速度大小不断变化 D.线速度和角速度都保持不变 2.下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是 ( )
A.是速度不变的运动 B. 是角速度不变的运动 C.是角速度不断变化的运动 D.是相对圆心位移不变的运动 3.一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是 ( ) A.轨道半径越大线速度越大 B.轨道半径越大线速度越小
C.轨道半径越大周期越大 D.轨道半径越大周期越小
4.正常走动的钟表,其时针和分针都在做匀速转动,下列关系中正确的有 ( ) A.时针和分针角速度相同 B.分针角速度是时针角速度的12倍 C.时针和分针的周期相同 D.分针的周期是时针周期的12倍 5.如图所示,球体绕中心线OO’转动,则下列说法中正确的是( A.A、B两点的角速度相等
B.A、B两点的线速度相等
)
C.A、B两点的转动半径相等 D.A、B两点的转动周期相等 6.质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( ) A.线速度越大,周期一定越小 B.角速度越大,周期一定越小 C.转速越大,周期一定越小 D.圆周半径越小,周期一定越小
7.关于匀速圆周运动的角速度与线速度,下列说法中正确的是( )
A.半径一定,角速度与线速度成反比 B.半径一定,角速度与线速度成正比 C.线速度一定,角速度与半径成反比 D.角速度一定,线速度与半径成正比 8.A、B两个质点,分别做匀速圆周运动,在相同的时间内它们通过的路程之比sA∶sB=2∶3,转过的角度之比A∶B=3∶2,则下列说法正确的是( ) A.它们的半径之比RA∶RB=2∶3 B.它们的半径之比RA∶RB=4∶9 C.它们的周期之比TA∶TB=2∶3 D.它们的频率之比fA∶fB=2∶3
9.两个小球固定在一根长为L的杆的两端,绕杆上的O点做圆周运动,如图所示,当小球1的速度为v1时,小球2的速度为v2,则转轴O到小球2的距离为( ) A.
v1v1v2(第5题)
(第8题)
L B.
v2v1v2L C.
v1v2v1L D.
v1v2v2L 11.做匀速圆周运动的物体,相同时间内物体转过的弧长________,线速度的大小 _________,线速度的方向____________。
12.—个物体做半径恒定的匀速圆周运动,周期越小其线速度数值则越 ____________ (填 “大”或“小”),线速度数值越小其角速度越 ___________(填“大”或“小”) 13.做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径是20m的圆周运动了100m,则其线速度大小是
________m/s,周期是________s,角速度是________rad/s
14.一个大钟的秒针长20cm,针尖的线速度是________m/s,分针与秒针从重合至第二次重合,中间经历的时间为________s。
15.电扇的风叶的长度为1200 mm,转速为180 r/min,则它的转动周期是 s, 角速度是 rad/s,叶片端点处的线速度是 m/s。
16.一个圆环,以竖直直径AB为轴匀速转动,如图所示,则环上M、N两点的线速度大小之比vM∶vN=_____;角速度之比ωM∶ωN=_____;周期之比TM∶TN=_____。 17.如图所示,半径为R的圆板做匀速转动,当半径OB转到某一方向时,在圆板中心正上方高h处以平行于OB的方向水平抛出一球。要使小球与圆板只碰撞一次,且落点为B,则小球的初速度是多大?圆板转动的角速度是多大?
18.如图所示,圆盘绕圆心O做逆时针匀速转动,圆盘上有两点A、B,OA=3cm,OB是OA的3倍,圆盘的转速n=120r/min ,试求: (1) A点转动的周期; (2) B点转动的角速度;
(3) A、B两点转动的线速度数值.
(第19题)
(第18题) (第16题)
19.在如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一转轴转动。A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系为rA=rC=2 rB,若皮带不打滑,求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比.
(第20题)
20.在如图所示的传动装置中,已知大轮A的半径是小轮B半径的3倍,A、B分别在边缘接触,形成摩擦传动,接触点无打滑现象,B为主动轮,B转动时边缘的线速度为v,角速度为ω,试求: (1) 两轮转动周期之比;
(2) A轮边缘上点的线速度的大小; (3) A轮的角速度.
(第21题)