高一物理圓周運動知識點及習題

2021-03-04 05:48:15 字數 3920 閱讀 1403

§5、3 圓周運動

(一)描述圓周運動的物理量

(1)線速度:質點沿圓周運動通過的與的比值叫線速度。

(分析:物體在做勻速圓周運動時,運動的時間t增大幾倍,通過的弧長也增大幾倍,所以對於某一勻速圓周運動而言,s與t的比值越大,物體運動得越快。)

1)線速度的物理意義: 描述質點沿圓周運動快慢的物理量 。

2)線速度是它既有也有

3)線速度的大小

4)線速度的方向在圓周各點的方向上

5)討論:勻速圓周運動的線速度是不變的嗎?

(2)角速度

1)角速度是表示質點轉過圓心角快慢的物理量

2)角速度等於和的比值。

即 3)角速度的單位是

說明:對某一確定的勻速圓周運動而言,角速度是恆定的

強調:①角的表示要用弧度制

②角速度單位的寫法rad/s

(3)週期、頻率和轉速

1) 圓周運動的物理轉動一周所用的時間叫週期(t),

2)圓周運動的物體在1s內沿圓周繞圓心轉過的距離叫頻率(f);

3)做圓周運動的物體在單位時間內轉過的圈數叫轉速(n)

(二)、勻速圓周運動

(1)定義:質點沿圓周運動,如果在相等的時間裡通過的相同——這種運動就叫勻速圓周運動。

(2)勻速圓周運動是一種運動,因為線速度的方向在

(3)、勻速圓周運動物理量之間的關係

(1)線速度與週期的關係:由於做勻速圓周運動的物體,在乙個週期內通過的弧長為2πr,所以v

(2)角速度與週期的關係:由於做勻速圓周運動的物體,在乙個週期內半徑轉過的角度為2π,則有角速度

(3)公式總結:v=ωr

1)當v一定時,與r成比

2)當一定時及v與r成比

3)當r一定時,v與成比

(4)三種常見的傳動裝置及其特點

1、皮帶傳動和齒輪傳動

主動輪通過皮帶、鏈條、齒輪等帶動從動輪的過程中,皮帶(鏈條)上各點以及兩輪邊緣上各點的大小相等。

2、共軸傳動

同一輪上各點的相同

隨堂練習:

1.關於角速度和線速度,下列說法正確的是 ( )

a.半徑一定,角速度與線速度成反比

b.半徑一定,角速度與線速度成正比

c.線速度一定,角速度與半徑成正比

d.角速度一定,線速度與半徑成反比

2.下列關於兩個做圓周運動的物體的有關說法正確的是

a.它們線速度相等,角速度一定相等

b.它們角速度相等,線速度一定也相等

c.它們週期相等, 角速度一定也相等

d.它們週期相等, 線速度一定也相等

4、 如圖5所示,a、b兩輪半徑之比為1:3,兩輪邊緣擠壓在一起,在兩輪轉動中,接觸點不存在打滑的現象,則兩輪邊緣的線速度大小之比等於______。兩輪的轉速之比等於______,a輪半徑中點與b輪邊緣的角速度大小之比等於______。

§5-5、6向心加速度向心力

一、勻速圓周運動

1、 做勻速圓周運動的物體,其加速度的方向總是________叫做_________

向心加速度的大小:an

2、 勻速圓周運動的物體的向心加速度大小________,方向總是指向________,是時刻改變的,所以勻速圓周運動是一種___加速運動

3、 向心加速度的作用

(1) 意義:描述圓周運動線速度方向改變的快慢

(2) 作用:向心加速度方向總是與速度方向垂直,方向時刻改變,不論加速度a的大小是否變化,a的方向是時刻改變的,所以圓周運動一定是變加速運動。

(3) 表示式a

4、向心力的定義:做勻速圓周運動的物體受到的合外力總是指向______的,這個力叫向心力

作用效果:產生不斷改變物體的線速度________,維持物體做圓周運動。

方向:總是沿半徑指向_________

大小:fn=ma

二、變速圓周運動

(1)概念:線速度大小______的圓周運動叫變速曲線運動;

(2)受力特點:物體所受合力f_不指向圓心,將f分解為沿圓弧切向的分力ft和指向圓心的分力fn;

【例1】、關於向心力,一下說法正確的是( )

a.向心力是除物體所受重力、彈力以及摩擦力以外的一種新力;

b.向心力就是勻速圓周運動的物體所受的合外力;

c.向心力是勻速圓周運動物體線速度變化的原因;

d.只要物體受到向心力的作用,物體就做勻速圓周運動

【例項分析】

(1)下圖光滑水平面繞圓心做勻速圓周運動的小球由_________提供向心力

(2)木塊隨圓盤一起做勻速圓周運動,則向心力由________提供,而且總是指向圓心;

(3)汽車在十字路口拐彎時所需要的向心力就是由路面提供的提供

小結1:做勻速圓周運動的物體其向心力由提供。

【練習1】

乙個做勻速圓周運動的物體,如果半徑不變,角速度變為原來的3倍,所需的向心力比原來大32 n,則物體原來做勻速圓周運動的向心力大小為 n

【練習2】

如圖所示,一圓盤可以繞乙個通過圓盤中心且垂直於盤面的豎直軸轉動,在圓盤上放置一木塊,當圓盤勻速轉動時,木塊隨圓盤一起運動,那麼( )

a、木塊受到圓盤對它的摩擦力,方向背離圓盤中心

b、木塊受到圓盤對它的摩擦力,方向指向圓盤中心

c、因為木塊與圓盤一起做勻速轉動,所以它們之間沒有摩擦力

d、因為摩擦力總是阻礙物體運動的,所以木塊受到圓盤對它的摩擦力的方向與木塊運動方向相反

【例3】:

1、 汽車過拱橋(凸形橋), 則向心力由______和______提供。公式表示為f

2、 汽車過凹形橋時,向心力公式表示為f

(4)向心力由分力提供:

物體在豎直麵內的光滑軌道內做圓周運動,經過某點時,向心力由支援力和重力在半徑方向的分力提供即:f

小結2:做非勻速圓周運動的物體其向心力由提供

1.如圖3所示的兩輪以皮帶傳動,沒有打滑,a、b、c三點的位置關係如圖,若r1>r2,o1c=r2,

則三點的向心加速度的關係為( )

a.aa=ab=ac b.ac>aa>ab

c.acaa

2.一質量為m的木塊,由碗邊滑向碗底,碗內表面是半徑為r的球面,由於摩擦力的作用,木塊運動的速率不變,則( )

a.木塊的加速度為零 b.木塊所受合外力為零

c.木塊所受合外力的大小一定,方向改變 d.木塊的加速度大小不變

3、如圖所示,半徑為r的圓形轉筒繞其豎直中心軸oo/轉動,質量為m的小物塊a在圓筒的內壁上相對圓筒靜止,它與圓筒間靜摩擦力為ff,支援力為fn, 則下列關係正確的是( )

a.fn=mω2r; b、ff= mω2r ; c、fn=mg; d.ff=mg

4、一根長0.5 m的繩子,當它受到5.8 n的拉力時恰好被拉斷.現在繩的一端拴乙個質量為0.4 kg的小球,使小球在豎直平面內繞繩的另一端做圓周運動,當小球通過最低點時繩子恰好被拉斷,則繩即將斷開時小球受到的向心力大小是( )

a.9.8n ; b.5.8n; c.5.4n; d.l.8n

5、 如圖所示,汽車以一定的速度經過乙個圓弧形橋面的頂點時,關於汽車的受力及汽車對橋面的壓力情況,以下說法正確的是( )

a、在豎直方向汽車受到三個力:重力和橋面的支援力和向心力

b、在豎直方向汽車只受兩個力,重力和橋面的支援力

c、汽車對橋面的壓力小於汽車的重力

d、汽車對橋面的壓力大於汽車的重力

6、如圖所示,繩子拉著小球在光滑平面上做勻速圓周運動,則:( )

a、角速度一定時,繩子越短越容易斷; b、角速度一定時,繩子越長越容易斷;

c、線速度一定時,繩子越長越容易斷; d、以上判斷均不正確。

7、一細繩拴一質量 g的小球,在豎直平面內做半徑的圓周運動,取 ,求:

(1)小球以 m/s的速度通過圓周最低點時,繩對小球的拉力多大?

(2)小球以 m/s的速度通過圓周最低點時,繩對小球的拉力多大?

圓周運動知識點總結

2 向心力的作用效果是改變線速度的方向。做勻速圓周運動的物體所受的合外力即為向心力,它是產生向心加速度的原因,其方向一定指向圓心,是變化的。對於線速度大小變化的非勻速圓周運動的舞台,其所受的合外力不指向圓心,它既要改變速度方向,同時也改變速度的大小,即產生法向加速度和切向加速度。3 向心力可以是某幾...

高一物理圓周運動單元測試題

d 當v由逐漸減小時,杆對小球的彈力仍然逐漸增大 7 甲 乙兩球做勻速圓周運動,向心加速度a隨半徑r變 化的關係如圖所示。其中乙表示曲線。由影象可以知道 a 甲球運動時,線速度大小保持不變 b 甲球運動時,角速度大小保持不變 c 乙球運動時,線速度大小保持不變 d 乙球運動時,角速度大上保持不變 8...

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