圆周运动学案(教师用).pdf

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1、1 / 11 课题：圆周运动课型：一对二同步复习线速度 v 定义：描述质点沿圆弧运动的快慢的物理量，线速度越大，质点沿圆弧运动越快。大小等 于质点通过的弧长s与所用时间t 的比值。单位是ms。方向在圆周各点的切线方向上。 p1EanqFDPw 特点：质点做匀速圆周运动时，线速度大小不变，方向时刻在改变。 (2角速度 定义：连接质点和圆心的半径(动半径 转过的角度跟所用时间的比值。单位是 rads。 特点：质点做匀速圆周运动时，角速度恒定不变。 (3周期 T 定义：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。单位是s。 特点：质点做匀速圆周运动时，周期恒定不变。 (4频率 f 定义：每秒内完

2、成周期性运动的次数叫频率。单位是Hz(赫。 特点：质点做匀速圆周运动时，频率恒定不变。 (5转速 n 定义：做匀速圆周运动的质点每秒转过的圈数。单位：在国际单位制中为rs(转每秒 ； 常用单位为rmin(转每分 。1 r s=60 rminDXDiTa9E3d 特点：质点作匀速圆周运动时，转速恒定不变。 A曲线运动一定是变速运动。B变速运动一定是曲线运动。 C匀速圆周运动就是速度不变的运动。D匀速圆周运动就是角速度不变的运动。 【例 2】一个电钟的秒针长20cm ，它的针尖的线速度等于_，角速度等于 _。 2 / 11 【例 3】在速率、速度、角速度、周期、频率等物理量中，在匀速圆周运动中保持

3、不变的 是_ 。RTCrpUDGiT 【例 4】一个飞轮的半径是2m ，转速是120r/min ，则它频率是_周期是 _角速 度是 _轮边缘各点的线速度大小是_。5PCzVD7HxA 例 1：如图所示，为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a 是它边缘上的一点，左侧是一 轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b 点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c 点 和 d 点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线速度大的角速度一定大。 B线速度大的周期一定小。 C角速度大的半径一定小。 D角速度大的周期一定小。 2甲、乙、丙三个物体，甲放在广州，乙放在上海，丙放在北京当它们随地

4、球一起转动 时，则 ( A甲的角速度最大、乙的线速度最小。 B丙的角速度最小、甲的线速度最大。 C三个物体的角速度、周期和线速度都相等。 D三个物体的角速度、周期一样，丙的线速度最小。 3在匀速圆周运动中，下列物理量中不变的是( A角速度 B线速度 C向心加速度 D作用在物体上合外力的大小 4地球绕太阳公转的运动可以近似地看做匀速圆周运动，地球距太阳约15 108km，地 球绕太阳公转的角速度是多大?线速度是多大 ?rqyn14ZNXI 课堂训练 2： 1关于角速度和线速度，下列说法正确的是( 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，角速度与半径成正比

5、 D角速度一定，线速度与半径成反比 2时针、分针和秒针转动时，下列正确说法是( A秒针的角速度是分针的60倍 B分针的角速度是时针的60倍 C秒针的角速度是时针的360倍 D秒针的角速度是时针的86400倍 3下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是( A它们线速度相等，角速度一定相等 B它们角速度相等，线速度一定也相等 C它们周期相等，角速度一定也相等 D它们周期相等，线速度一定也相等 4机械手表中的分针与秒针可视为匀速转动，分针与秒针从重合至第二次重合，中间经历 的时间为 ( A1分钟 B59 60分 C60 59分 D6160分 7一物体在水平面内沿半径R=20 cm的圆形轨道

6、做匀速圆周运动，线速度V=02ms，那么，它的角速度为_rad s，它的周期为_。EmxvxOtOco 8位于地球赤道上的物体，随着地球的自转，做半径r=64 103km的匀速圆周运动，它 运动的角速度是多大?线速度是多大?SixE2yXPq5 二、向心力： 1、定义：做匀速圆周运动的物体所受到的合外力叫做向心力。 2、特点：方向总是与线速度的方向垂直，从不同的角度指向圆心，故方向时刻在变化，所 以向心力是变力，是按效果命名的作用力，是匀速圆周运动的物体所受的合力。6ewMyirQFL 3、大小：由牛顿第二定律可知， 【注意】 4 / 11 、向心力是产生向心加速度的原因，所以向心加速度的方向

7、时刻在变化，匀速圆周运 动是变加速运动，而不是匀变速运动。kavU42VRUs 、向心力的效果：改变线速度的方向而不改变线速度的大小。 4、向心力的来源分析 、向心力可以由弹力、摩擦力、绳子的拉力等来提供，也有可能是几个力的合力来提 供。 、向心力是由物体指向圆心的合力来提供。 、向心力不参与力分析。 例题精选： 例1、长为 L的细线，栓一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周 运动 TIrRGchYzg 4、如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定 在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，关于小 球在最高点的速度v0下列说法中正确的是7EqZcWLZNX

8、 A 5 / 11 图 12 Av的最小值为 Bv由零逐渐增大，向心力也逐渐增大 C当 v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大 D当 v由值逐渐增小时，杆对小球的弹力也仍然逐渐增大 5、如图所示，质量为m=0.2的小球固定在长为L=0.9m 的轻杆一端，杆可绕O点的水平转 轴在竖直平面内转动。g=10m/s2，求：lzq7IGf02E 刚好等于零，小球的重 力提供其做圆周运动的向心力。即83lcPA59W9 式中的 v0小球通过最高点的最小速度，通常叫临界速度 能过最高点的条件：vv0，此时绳对球产生拉力F 7 / 11 不能过最高点的条件：v所示的小球过最高点时，轻杆对小球的弹力的情况：

9、 当 0时，杆对小球有指向圆心的拉力，其大小随速度的增大而增大 右图 (b所示的小球过最高点时，光滑硬管对小球的弹力情况与硬杆对小球的弹力类似。 例 5：如图 5 所示，杆长为，球的质量为，杆连球在竖直平面内绕轴O 自由转动，已 知在最高点处，杆对球的弹力大小为，求这时小球的瞬时速度大小。mZkklkzaaP 专题二：水平面内的圆周运动 转盘：物体在转盘上随转盘一起做匀速圆周运动，物体与转盘间分无绳和有绳两种 情况。无绳时由静摩擦力提供向心力；有绳要考虑临界条件。AVktR43bpw 例 6：如图所示，水平转盘上放有质量为m 的物体，当物块到转轴的距离为r 时，连接 物块和转轴的绳刚好被拉直W

10、wghWvVhPE 当以 v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力 当以 v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力 当速度大于 v时，轮缘挤压外轨 当速度小于 v时，轮缘挤压外轨 A. B. C. D. 专题四：离心运动 做圆周运动的物体，由于本身具有惯性，总是想沿着切线方向运动，只是由于向心力作 用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动，如下图所示asfpsfpi4k 当产生向心力的合外力消失，F=0，物体便沿所在位置的切 线方向飞出去，如右图A所示 当提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于应当具有 的向心力，即合外力不足提供

11、所需的向心力的情 况下，物体沿切线与圆周之间的一条曲线运动如右图B所示 ooeyYZTjj1 1关于离心运动。下列说法中正确的是 ( D A物体一直不受外力的作用时，可能做离心运动 B做匀速圆周运动的物体。在外界提供的向心力突然变大时做离心运动 C做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化就将做离心运动 D做匀速圆周运动的物体。当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离 心运动 2，下列说法中，正确的是 ( A A物体做离心运动时。将离圆心越来越远 B物体做离心运动时，其运动轨迹一定是直线 C做离心运动的物体，一定不受到外力的作用 D做匀速圆周运动的物体，因受合力大小改变而不做圆周运动时

12、。将做离心运动 3如果表演 “ 水流星 ” 节目时拴杯子的绳较细，其最大承受力是杯子和杯内水重的8倍，要 使杯子运动到最高点时细绳不断裂(绳长 L。则杯子通过最高点的速度v的取值范围是多少? BkeGuInkxI 答案： 巩固提升： 一、选择题 1. 关于角速度和线速度，下列说法正确的是 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 9 / 11 C. 线 速 度 一 定 ， 角 速 度 与 半 径 成 正 比D. 角 速 度 一 定 ， 线 速 度 与 半 径 成 反 比 PgdO0sRlMo 2. 下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是 A.它们线速度相

13、等，角速度一定相等B.它们角速度相等，线速度一定也相等 C. 它 们 周 期 相 等 ， 角 速 度 一 定 也 相 等D. 它 们 周 期 相 等 ， 线 速 度 一 定 也 相 等 3cdXwckm15 3. 时针、分针和秒针转动时，下列正确说法是 A.秒针的角速度是分针的60 倍B.分针的角速度是时针的60 倍C.秒针 的角速度是时针的360 倍D. 秒针的角速度是时针的86400 倍h8c52WOngM 4. 关于物体做匀速圆周运动的正确说法是 A.速度大小和方向都改变B.速度的大小和方向都不变C.速度的大小改 变，方向不变D.速度的大小不变，方向改变v4bdyGious 5. 物体做

14、匀速圆周运动的条件是 A.物体有一定的初速度，且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用B.物体有 一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用C.物体有一定的初速 度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用D.物体有一定的初速度，且受到一个 大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用J0bm4qMpJ9 6. 甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相 等时间里甲转过60，乙转过45，则它们所受外力的合力之比为 XVauA9grYP A.1：4B.2：3 C.4： 9 D.9 ：16 7. 如图 1 所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动

15、， 关于小球受力，正确的是 bR9C6TJscw A.受重力、拉力、向心力B.受重力、拉力C.受重力以上说法 都不正确 8. 冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的k 倍，在水平冰面上沿半径为的 圆周滑行的运动员，若依靠摩擦力充当向心力，其安全速度为 pN9LBDdtrd 9. 火车转弯做圆周运动，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动， 下列说法中正确的是 DJ8T7nHuGT A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力，所以外轨容易磨损B.火车 通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力，所以内轨容易磨损C.火车通过弯道向心 力的来源是火车的重力，所以内外轨道均不磨损D. 以上三种说法都是错误的 QF81D7bvUA 10 / 11 10. 一圆筒绕其中心轴OO1匀速转动，筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动相对筒无 滑动，如图2 所示，物体所受向心力是 4B7a9QFw9h A.物体的重力B.筒壁对物体的静摩擦力C.筒壁对物体的弹力D. 物体所受重力与弹力的合力ix6iFA8xoX 11. 一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别 为 M与 m7rad/s、 (2 将 A球圆运动的轨道半径增大到0.8m 申明： 所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用 途。