高一物理：5.4《圆周运动》课件1(新人教版)必修2

欢迎进入物理课堂 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 知识点一 第4节圆周运动 知识点二 考向一 考向二 随堂基础巩固 第五章曲线运动 课时跟踪训练 知识点三 考向三 1 圆周运动是变速运动 匀速圆周运动是线速度大小处处相同的圆周运动 2 质点通过的圆弧长度与所用时间的比值为线速度大小 半径转过的角度 与所用时间的比值称为角速度 角速度恒定的圆周运动是匀速圆周运动 3 做匀速圆周运动的物体 经过一周所用的时间叫周期 物体单位时间内转过的圈数叫转速 自学教材 弧长 s 所用时间 t 快慢 切线 2 匀速圆周运动如果物体沿着圆周运动 并且线速度的大小处处相等 这种运动叫做匀速圆周运动 3 注意的问题匀速圆周运动中的匀速指的是速度的大小即速率不变 不是速度不变 因为速度的方向是时刻变化的 所以匀速圆周运动是变速运动 1 如图5 4 1所示 一质点做半径为R的匀速圆周运动 经过时间t 质点从A点第一次运动到同一直径上的B点 求 1 质点做匀速圆周运动的线速度大小 2 质点在时间t内的平均速度大小 图5 4 1 解析 自学教材 转过的角度 所用时间 t rad s 不变 2 转速与周期 1 转速 转速是指物体单位时间 符号 n表示转速 单位是r s或r min 2 周期 做匀速圆周运动的物体 经过一周叫做周期 符号用T表示 单位是秒 s 所转过的圈数 所用的时间 2 下列对于匀速圆周运动的说法中 错误的是 A 线速度不变的运动B 角速度不变的运动C 周期不变的运动D 转速不变的运动解析 匀速圆周运动是角速度 周期 转速保持不变的运动 其线速度大小不变 方向时刻变化 A错误 B C D正确 因此选A 答案 A 自学教材 r 角速度大小 半径 重点诠释 图5 4 2 图5 4 3 图5 4 4 特别提醒 在处理传动装置中各物理量间的关系时 关键是确定其相同的量 线速度或角速度 再由描述圆周运动的各物理量间的关系 确定其他各量间的关系 3 如图5 4 5所示的装置中 已知大齿轮的半径是小齿轮半径的3倍 A点和B点分别在两轮边缘 C点离大轮轴距离等于小轮半径 如果不打滑 则它们的线速度之比vA vB vC为A 1 3 3B 1 3 1C 3 3 1D 3 1 3 图5 4 5 解析 A C两点转动的角速度相等 由v r可知 vA vC 3 1 A B两点的线速度大小相等 即vA vB 1 1 则vA vB vC 3 3 1 答案为C 答案 C 例1 如图5 4 6所示 圆环以直径AB为轴匀速转动 已知其半径R 0 5m 转动周期T 4s 求环上P点和Q点的角速度和线速度 思路点拨 整个圆环以AB为轴匀速转动 环上各点的角速度相同 求线速度 则需找出P点和Q点做圆周运动的半径 利用v r 求解 图5 4 6 答案 1 57rad s1 57rad s0 39m s0 68m s 借题发挥 解决此类题目首先要确定质点做圆周运动的轨迹所在的平面 以及圆周运动圆心的位置 从而确定半径 然后由v 的定义式及v R的关系式来计算 1 如图5 4 7所示是一个玩具陀螺 a b和c是陀螺上的三个点 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 图5 4 7 解析 玩具陀螺以角速度 绕轴线匀速旋转时 陀螺上各点的角速度均相同 故B正确 C错误 由v r可知 由ra rb rc 故va vb vc A D均错误 答案 B 例2 如图5 4 8所示的传动装置中 B C两轮固定在一起绕同一轴转动 A B两轮用皮带传动 三个轮的半径关系是rA rC 2rB 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 图5 4 8 思路点拨 解答本题时应注意以下两个方面 1 A B两轮用皮带传动 线速度相等 2 B C两轮同轴传动 轮上各点的角速度相同 答案 1 2 21 1 2 解析 借题发挥 1 皮带传动 齿轮传动 链条传动 三种传动的共同特点是 传动过程中强调皮带 齿轮 链条不打滑 两轮边缘上的每一点的线速度大小相等 由于两轮半径不一定相等 所以两轮转动的角速度不一定相等 2 但在同一轮上的各点转动的角速度一定相等 半径不同的各点 线速度不同 2 如图5 4 9所示 甲 乙 丙三个轮子依靠摩擦传动 相互之间不打滑 其半径分别为r1 r2 r3 若甲轮的角速度为 1 则丙轮的角速度为 答案 A 例3 如图5 4 10所示 小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动 当它运动到图中a点时 在圆形槽中心O点正上方h处 有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出 结果恰好在a点与A球相碰 求 1 B球抛出时的水平初速度 2 A球运动的线速度最小值为 思路点拨 题中 在a点与A球相碰 指两球同时到达a点 时间与平抛运动的时间相同 平抛的水平位移等于半径 图5 4 10 借题发挥 此题中圆周运动与平抛运动的联系是时间相等 若考虑到A球做圆周运动的周期性 应考虑到多解的情况 即小球B的飞行时间是小球A的运动周期的整数倍 在上例条件下 试确定A球做匀速圆周运动的周期的所有可能值 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全