A圆周运动的运动学特征

A圆周运动的运动学特征一、概念和规律的理解（一）圆周运动1、定义：质点沿着圆周所做的运动叫做圆周运动。2、条件：质点受到向心力的作用，这个向心力不断改变质点运动方向并始终指 向圆心。向心力是一个效果力。3、匀速圆周运动：如果做圆周运动的质点的线速度大小保持不变，这种圆周运 动叫做匀速圆周运动。（二）描述圆周运动的物理量1、线速度（1）定义：质点做圆周运动通过的孤长s和所用时间I的比值叫做线速度。（2）计算式：v =-，单位为m/s。t（3）方向：某点线速度的方向即为该点的切线方向。（与半经垂直）（4）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。注:对于匀速圆周运动，在任意相等时间内通过的孤长都相等，线速度大小不变， 但方向时刻改变。2、角速度（1）定义：匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心的半径转过的角度中跟所用时间t的比值，就是质点的角速度。（2）计算式：二，单位：rad/st（3）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢注：对于匀速圆周运动，角速度大小不变。3、周期、频率、转速（1）周期：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间叫做周期。用T表示， 单位为s。（2）频率：做匀速圆周运动的物体在1s内转的圈数叫做频率。用f表示，其单 位为转/秒（或赫兹），符号为r/s （或Hz）。（3）转速：工程技术中常用转速来描述转动物体上质点做圆周运动的快慢。转速是指物体单位时间内所转过的圈数，常用符号n表示，转速的单位为转/秒， 符号是泌，或转/分（min）。4、匀速圆周运动中各物理量之间的关系角速度与线速度的关系：v =3r周期与线速度、角速度的关系：T =史=以 v转速与线速度、角速度：n = 1 =旦=二T 2兀 2兀r二、典型例题【例1】如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A的受力情况是：（）A、受重力、支持力B、受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C、受重力、支持力、向心力、摩擦力D、以上均不正确 【例2】机器上的转盘匀速转动，每分钟转45圈，离转轴0.1m处有一个小螺母， 求小螺母做圆周运动的周期、角速度、线速度。【例3】如图所示，皮带传动装置转动后，皮带不打滑，则皮带轮上A、B、C三点的情况是（）A、小*定c；C、小=七，切3 =切。B、D、%，气=vcB = VC补充知识：同轴传动、皮带传动和齿轮传动两个或者两个以上的轮子绕着相同的轴转动时，不同轮子上的点具有相同的角速度， 通过皮带传动的两个轮子上，与皮带接触的点具有相同的线速度，齿轮传动和皮带传动 具有相同的规律。【例4】如图是自行车传动机构的示意图，其中I是半径为。的大齿轮，II是半径为尸2的小齿轮，兀nr rB、2 3r12兀 nr rD、 23r111是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为必，则自行车前进的速度为A 兀 nrrr22兀 nrrC、 1-3r2【例5】如图所示，直径为d的纸质圆筒，以角速度切绕轴0高速运动，有一 颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后留下 。、b两个弹孔，已知如、bo间夹角为（p孤度，则子弹速度为多少？三、课堂练习:1. 一质点做匀速圆周运动，下列说法中错误的是（）（多选）A. 任意相等的时间内，通过的位移相同B. 任意相等的时间内，通过相等的孤长C. 任意相等的时间内，速度的变化量相同D. 任意相等的时间内，转过相等的角度2. 一个物体以角速度做匀速圆周运动时，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. 轨道半经越大，周期越小3. 关于圆周运动的下列说法中正确的是（）（多选）A. 做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的位移都相等B. 做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的路程都相等C. 做圆周运动的物体的加速度一定指向圆心D. 做圆周运动的物体的加速度不一定指向圆心4, 关于物体做匀速圆周运动的说法正确是（）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5. 下列说法中正确的是：（）A. 匀速圆周运动是一种匀速运动B. 匀速圆周运动是一种匀变速运动C. 匀速圆周运动是一种变加速运动D. 物体做圆周运动时，其合力垂直于速度方向，不改变线速度大小6. 根据你的观察，下列物体正常绕轴转动时，角速度最大的是（）A-摩天轮上的游客B.钟表分针上的某一点C.钟表时针上的某一点D.电风扇转叶上的某一点7. 目前，电脑中的光驱几乎都以“恒定角速度”方式驱动光盘，即激光头读取数据时，光盘以恒定的角速度转动。如图是光盘 示意图，光盘上凸凹不平的小坑对应存贮的数据，若欲使电脑 以较大速率读取数据，则激光头应该处于（）A. 内圈B.外圈 C.中间位置 D.任意位置8. 如图所是一个玩具陀螺，a、 b和c是陀螺外表面上的三个点.当陀螺绕垂直)于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（A. a、b和c三点的线速度大小相等B. a、b和c三点的角速度相等C. a、b的角速度比c的大D. c的线速度比a、b的大9. 对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（ ）（多选）A. A轮带动B轮沿逆时针方向旋转B. B轮带动A轮沿逆时针方向旋转C. C轮带动D轮沿顺时针方向旋转D. D轮带动C轮沿顺时针方向旋转10. 如下图示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为。,从动轮的半径为弓。已知 主动轮做顺时针转动，转速为，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是。（）（多选）A. 从动轮做顺时针转动B. 从动轮做逆时针转动C. 从动轮的转速为Inr2D. 从动轮的转速为r2 nri11. 如下图所示的皮带传动装置中，轮A和8同轴，A、B、。分别是三个轮边缘的 质点，且Ra=RC=2Rb，则三质点的线速度之比为（），角速度之比为（）A. 2： 2：B. 2： 1：C. 1： 2： 4D. 4： 1： 4小齿轮大齿轮时（）A,后轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度相等12. 如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连， 而后轮与小齿轮绕共同的轴转动。在自行车正常行驶B, 后轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等C, 大齿轮边缘点与后轮边缘点的线速度相等D, 大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等13, 一个环绕中心线AB以一定的角速度转动，P、Q为环上两点，位置如图所示， 下列说法正确的是（）.（多选）彳A. P、Q两点的角速度相等b. p、q两点的线速度相等 _C. P、Q两点的角速度之比为.,& : 1D. P、Q两点的线速度之比为3 : 1V : J14. 在地球上，赤道附近的物体A和北京附近的物体B，随地球的自转而做匀速圆周运动，可以判断（）A. 物体A与物体B的向心力都指向地心B. 物体A的线速度的大小大于物体B的线速度的大小C. 物体A的角速度的大小大于物体B的角速度的大小D. 物体A的周期大于物体B的周期15. 一重球用细绳用细绳悬挂在匀速前进中的车厢天花板上，当车厢突然制动时，则：（）A.绳的拉力突然变小B.绳的拉力突然变大C.绳的拉力没有变化D.无法判断拉力有何变化16. 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17. 一水平放置的圆盘绕竖直固定轴匀速转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为 2mm的均匀狭缝.将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别 置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下 发射激光束.在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接 收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线.图(a)为该装横坐标表示时间，纵坐 t0. 8X10-3S.置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线， 标表示接收到的激光信号强度，图中 =1.0X103, (1)利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度； (2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向;(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度匕