圓周運(yùn)動(dòng)的描述

第三節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)的描述一描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量1、線速度v(1)物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢的物理量(2)方向：圓上某點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)線速度方向(3)大?。海╯—弧長(zhǎng)，不是位移）2、角速度ω（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢的物理量（2）大?。海?）單位：rad/s3、周期T：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。單位：s4、頻率f：質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。單位：Hz5、轉(zhuǎn)速n：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。單位：r/s6、線速度大小與角速度的關(guān)系v=rω7、轉(zhuǎn)速與角速度的關(guān)系1.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是1500r/min，它轉(zhuǎn)動(dòng)的周期是多大？角速度是多大？飛輪上距軸10cm的一點(diǎn)的線速度是多大？

分析：電動(dòng)機(jī)飛輪上各點(diǎn)均繞軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并且輪上各點(diǎn)的周期、頻率和角速度都相同。

解：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為線速度的大小為8、向心加速度(1)物理意義：描述線速度方向變化快慢的物理量(2)大?。海?）方向：總是指向圓心，與線速度方向垂直，方向時(shí)刻改變9、向心力：（1）作用效果：產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的方向，不改變速度大小，向心力不做功。（2）大?。海?）方向：指向圓心（4）來(lái)源：可以由一個(gè)力提供，可以由幾個(gè)力的合力提供，可以由幾個(gè)力的合力的分力提供。rmgF靜OFNOθO'FTmgF合θFNmgθ幾種常見(jiàn)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)受力mgFNrF靜ORF合火車轉(zhuǎn)彎圓錐擺轉(zhuǎn)盤(pán)滾筒OθlOOFNmgFNmgmgFv2Rmg－FN＝mv2RFN－mg＝mθF1F2vv沿半徑方向Fn＝F－F1＝0垂直半徑方向Ft＝F22.由于仁地球粱自轉(zhuǎn)聞，地腸球上挺的物超體都倡隨地耕球一妄起轉(zhuǎn)譯動(dòng)，戒以下拾說(shuō)法涉正確行的是[幸]A．在北必京和危上海泳的物巡壽體具偷有相織同的未角速攪度B．地球較上所修有物鳳體的播向心聰加速藏度都農(nóng)指向恒圓周陡運(yùn)動(dòng)觸的中膚心——地心C．在上犬海的乳物體餃比在揀北京踩的物恢體的六線速數(shù)度大D．質(zhì)量蓋相同新的物悲體，強(qiáng)在北之京比倡在上泄海所游需的過(guò)向心修力大AC1、定搭義：珠物體奧在圓康周上笑運(yùn)動(dòng)樓，任酸意相奏等的示時(shí)間挽內(nèi)通臟過(guò)的貞圓弧溜長(zhǎng)度瓶相等啦。二面勻速森圓周稱運(yùn)動(dòng)2、在挽勻速反圓周涌運(yùn)動(dòng)單中，遵線騙速度洽的大燙小不嘩變，向心綿加速客度a的大批小、問(wèn)向心紐奉力F的大臭小、士合外乒力F的大那小，ω、T、f恒定秘不變飼。3、質(zhì)狂點(diǎn)做求勻速覆圓周濫運(yùn)動(dòng)泡的條骨件：混合力當(dāng)大小惱不變顧，方城向始氧終與釋速度曾方向撿垂直渠且指哨向圓伴心。3.對(duì)于呢做勻債速圓劫周運(yùn)紀(jì)動(dòng)的證物體革，下列說(shuō)泛法正拖確的浙是（植）A．相養(yǎng)等的挨時(shí)間咸里通企過(guò)的探路程膛相等B．相蹤蝶等的螞時(shí)間泉里通蓬過(guò)的陵弧長(zhǎng)世相等C．相報(bào)等的圍時(shí)間橋里發(fā)咐生的或位移句相同D．相鐵等的習(xí)時(shí)間綠里轉(zhuǎn)田過(guò)的器角度崖相等AB匆D4．關(guān)恩于勻粥速圓今周運(yùn)族動(dòng)的龍角速蔬度與湊線速皇度，杠下列慣說(shuō)法怪中正買確的仿是（微）A．半斥徑一碑定，揪角速睬度與赴線速解度成身反比B．半思徑一甩定，按角速殖度與盆線速噸度成膀正比C．線位速度掙一定繼，角衫速度仗與半很徑成播反比D．角預(yù)速度奮一定題，線閘速度裹與半羽徑成趟正比BC聚D5.如圖跨所示顏，固肌定的藝錐形賤漏斗亡內(nèi)壁遷是光束滑的冰，內(nèi)烤壁上呈有兩家個(gè)質(zhì)鮮量相瘡等陜的小檢球A和B，在各唉自不樂(lè)同的工水平詢面做床勻速國(guó)圓周哪運(yùn)動(dòng)債，以朋下關(guān)碼系正趟確的腳是（凱）A.角速唉度ωA>ωBB.線速碑度vA>vB向心洽加速喉度aA>aBD.支持調(diào)力NA>NBBABNmgF心θ解:畫(huà)出進(jìn)受力延圖如關(guān)圖示帥：F心＝mgtgθ＝mrω2＝mv2/r＝maN=mg/co次sθ∴支持終力NA＝NB半徑rA>rB，∴角速乳度ωA<ωB向心劍加速戴度aA＝aB線速卡度vA>vB如圖蜓所示滴，若舅皮帶顧無(wú)打魔滑現(xiàn)購(gòu)象，笛則兩貧輪邊尼緣上各點(diǎn)武的線倒速度大小杏相等,同一蘇個(gè)輪短上各點(diǎn)謀角速魂度相等企。即RR...12w12wABC皮帶璃傳動(dòng)6.如圖印所示詞，一逃皮帶毀傳動(dòng)島裝置珠，右悶輪半豎徑為r，a是右恥輪邊弊緣上結(jié)一點(diǎn)轟，左懸側(cè)是本一輪納軸，頸大輪蠅半徑化為4r，小輪噸半徑星為2r。b點(diǎn)在弟小輪變上，給到輪儀心的愁距離游為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分屠別位搬于小桃輪和庭大輪支的邊榮緣上芬，若加在傳發(fā)動(dòng)過(guò)妙程中拴，皮憲帶不剃打滑鑼，則校：υa:υb:υc:υd=ωa:ωb:ωc:ωd=Ta:Tb:Tc:Td=fa:fb:fc:fd=aa:ab:ac:ad=ad2rcbr4rr2:1:2:42:1:1:11:2:2:22:1:1:14:1:2:4如圖抬所示剪為自殊行車幻玉最主隔要的睜傳動(dòng)研部件比，“逼牙盤(pán)銹”（舉大齒救輪b）和“串飛”臘（小戒齒輪d）用鏈釀條c相連懼，踏刃腳a通過(guò)慢曲柄OA和“貫牙盤(pán)候”固蘇定連灶接，符后車下輪與仇“飛西”固捕定連風(fēng)接。當(dāng)用勒力踏則踏腳窄板時(shí)借，后坐車輪揭就會(huì)予轉(zhuǎn)動(dòng)牽。哪些半部件車在做爭(zhēng)勻速懼圓周賺運(yùn)動(dòng)沒(méi)？它舅們的泳運(yùn)動(dòng)軍有何呼關(guān)連夏？OAacbde典型狀的變貨速圓件周運(yùn)礙動(dòng)——豎直切平面飯內(nèi)的半圓周妄運(yùn)動(dòng)典型問(wèn)題模型棕一：芒細(xì)繩響、圓芽形軌德道模宏型（粗只能永提供串拉力開(kāi)）ovovmgFN最高點(diǎn)：臨界條件：臨界速度：最高點(diǎn)：臨界條件：臨界速度：mgT能通過(guò)最高點(diǎn)的條件是在最高點(diǎn)速度模型迎二：扁輕桿霉、圓童管模板型vvmgmg1）：輕桿提罵供向下拉力直（圓挪管的哨外壁捕受到隊(duì)擠壓桂提供挽向下畝的支滔持力沫）：輕好桿提父供向上的支舊持力離（圓靈管的淋內(nèi)壁升受到澡擠壓再提供郊向上扛的支持鄰力）：重晶力恰扶好提純供作喘為向鍛心力杯，輕蓋桿（差圓管槽）對(duì)匪球沒(méi)欠有力肢的作里用（2）（3）（4）：輕桿（圓管的內(nèi)壁）提供向上的支持力恰能過(guò)最高點(diǎn)7如圖呆所示給，輕體桿的尊一端抗有一荒個(gè)小惠球，躺另一晉端有素光滑寄的固姻定軸O?，F(xiàn)給訊球一際初速境度，儉使球榴和桿昨一起刪繞O軸在站豎直承面內(nèi)控轉(zhuǎn)動(dòng)免，不唱計(jì)空悠氣阻膠力，劑用F表示拜球到耽達(dá)最氣高點(diǎn)家時(shí)桿撲對(duì)小澡球的扭作用格力，搞則F：（）A一定甘是拉妄力B一定刮是推情力C一定圓等于0D可能膀是拉鑼力，襖可能輪是推礎(chǔ)力，尾也可示能等派于0ODAOB8．如圖所示，長(zhǎng)為2L的輕桿，兩端各固定一小球，A球質(zhì)量為m1，B球質(zhì)量m2。過(guò)桿的中點(diǎn)O有一水平光滑固定軸，桿可繞軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置且A球在上端、B球在下端時(shí)桿的角速度為ω，此時(shí)桿對(duì)轉(zhuǎn)軸的作用力為零，則A、B小球的質(zhì)量之比為 （）A．1：1D解見(jiàn)篇下頁(yè)AOB解：桿對(duì)A小球松的作尚用力泉為T(mén)1,T1+m1g=m1ω2LT1=m1ω2L-m1g桿對(duì)B小球臥的作濤用力推為T(mén)2T2–m2g=m2ω2LT2=m2ω2L+m2g桿對(duì)上轉(zhuǎn)軸撫的作臭用力夢(mèng)為零斧：T1=T2,m1(ω2L-g)=m2(ω2L+g)9質(zhì)量菠為2編kg的物鴿體，荒用長(zhǎng)壟為0.山5m的細(xì)福繩懸美起在蘋(píng)豎直紅平面悔內(nèi)作配圓周削運(yùn)動(dòng)材（g=租10快m/喬s2）①若物評(píng)體在兩最高沖點(diǎn)的漿速率透為10m/罰s,求物構(gòu)體在獻(xiàn)最洽高點(diǎn)呢和最譽(yù)低點(diǎn)舅的繩齊子的脈拉力妻大小搬；②若物衰體在賀最低辦點(diǎn)的絞速率偶為5m/短s,試判澡斷物渴體能廣否作紡?fù)暾绲膱A嚇運(yùn)動(dòng)鞭。②V高點(diǎn)=①38室0N；50克0N能否紐奉作完欺整的愈圓運(yùn)葡動(dòng)四肥離冰心現(xiàn)半象1定義強(qiáng)：做邪勻速炭圓周葡運(yùn)動(dòng)肯的物娘體，蛛在所雀提供聚的向它心力婚突然宴消失徹或不德足以朝提供煉圓周哥運(yùn)動(dòng)炸所需戰(zhàn)要的撲向心活力的閉情況蒼下，殿物體疾將做維遠(yuǎn)離惹原來(lái)辮軌道績(jī)的運(yùn)助動(dòng)。2本質(zhì)乒：離蜂心現(xiàn)保象是特慣性布的表劇現(xiàn)離心處運(yùn)動(dòng)鏟與向及心運(yùn)勞動(dòng)離心須運(yùn)動(dòng)：0≤F合＜Fn供<羨需勻速詳圓周性運(yùn)動(dòng)：F合=Fn供=掛需向心歷運(yùn)動(dòng)：F合＞Fn供>碌需注意谷：這廣里的F合為沿鬼著半巖徑（桂指向革圓心售）的衰合力10將一哪小硬小幣放妨在唱考機(jī)唱搬片上,離轉(zhuǎn)僑軸7.賠0c陽(yáng)m遠(yuǎn)處A點(diǎn),當(dāng)轉(zhuǎn)予速?gòu)母闪阒鹕螡u增乏大時(shí),在轉(zhuǎn)寨速達(dá)牢到每來(lái)分鐘60轉(zhuǎn)時(shí),硬幣借開(kāi)始脫往外害滑,如果物硬幣鐮放在輸離轉(zhuǎn)貫軸12科.0逝cm處的B點(diǎn),則開(kāi)扮始出疼現(xiàn)滑炕動(dòng)時(shí)萄的轉(zhuǎn)漿速為_(kāi)_天__濁__怠r/復(fù)mi合n.45雜.811如圖缸所示晨．質(zhì)因量為m的木撿塊從拘半球王形的股碗口浮下滑托到碗節(jié)的最腳低點(diǎn)榆的過(guò)游程中仿，如武果由桶于摩炸擦力庸的作室用使頑得木勿塊的拾速率皆不變癥，那萬(wàn)么(掩)A．因?yàn)猷徦俾什啦蛔兗?xì)所以北木塊尊的加均速度姑為零B．木塊刷下滑憐過(guò)程造中所躁受的臂合外獄力越魄來(lái)越嚇大C．木塊揮下滑鄙過(guò)程籍中，冊(cè)摩擦掛力大良小不剖變D．木塊自下滑路過(guò)程蠢中，建加速脾度大癥小不等變，清方向稀始親終旺指向收球心D12質(zhì)量勾均為m的三拌個(gè)小類球，A、B、C分別思固定甲在長(zhǎng)勾為3L的輕由質(zhì)細(xì)秀桿上,達(dá)OA慈=A班B=雄BC邊=L，桿站繞O點(diǎn)以禮角速賢度ω在水階平面零上旋尋轉(zhuǎn)，級(jí)則桿何上OA、AB、BC每段蜂張力邊的大虧小為(憂)D13如圖,圓盤(pán)宴半徑伏為R,當(dāng)圓狡盤(pán)繞慌豎直滑軸作圖勻速罪轉(zhuǎn)動(dòng),盤(pán)邊柱緣所項(xiàng)懸物西體“奴飛起嫌”,懸線催長(zhǎng)為L(zhǎng),懸線我與豎戴直方遍向夾石角為α,則圓嘴盤(pán)的況角速污度ω為(建)D14自行刻車在認(rèn)半徑R的彎臺(tái)道上逆順利養(yǎng)通過(guò),車與臣地面凱間最勵(lì)大靜軌摩擦握因數(shù)厲是μ,車速繳和車偉身的子傾斜率程度托都受桃到靜壟摩擦早因數(shù)昂的限嗽制,自行劈燕車轉(zhuǎn)鞠彎時(shí)撕的最界大速?gòu)蕉葀為(揮)B15摩托乎車在菌傾斜紐奉角為α的斜打坡上饞轉(zhuǎn)彎(在水平視面內(nèi)鼠作勻主速圓女周運(yùn)翅動(dòng)),已知叉摩托倡車與伙斜坡林的動(dòng)茫摩擦爹因數(shù)壇為μ,圓形關(guān)軌道鐘半徑猜為R,則它紫的最忍大允兇許速皆率為(妙)A16．如拔圖所絡(luò)示，犁在繞宜豎直煌軸勻快速轉(zhuǎn)錯(cuò)動(dòng)的浙水平皇圓盤(pán)誦盤(pán)面矩上，寇離軸伯心r=2吼0cm處放禮置一爭(zhēng)小物雪塊A，其質(zhì)呆量為m＝2瓜kg，A與盤(pán)楚面間的相互黃作用謠的靜趙摩擦鼻力的就最大淋值為尾其重匆力的k倍（k＝0.垂5），試求⑴當(dāng)春圓盤(pán)巖轉(zhuǎn)動(dòng)倒的角怎速度ω＝2ra彼d/熱s時(shí)，物塊鬼與圓誰(shuí)盤(pán)間身的摩萍擦力治大小之多大查？方倡向如爬何？⑵欲旋使A與盤(pán)戲面間憑不發(fā)偏生相雅對(duì)滑妥動(dòng)，則圓脊盤(pán)轉(zhuǎn)趙動(dòng)的蟻?zhàn)畲笞鼋撬倌径榷啻?？久（取g=1銹0帥m/貓s2）A解:⑴f=mω2r=2學(xué)×22×0沉.2并=1憐.6典N績(jī)①方向炸為指膀向圓巡壽心。武②⑵kmg=mωm2r③17如圖負(fù)所示開(kāi)，用獨(dú)同樣殲材料傾做成麻的A、B、C三個(gè)海物體垂放在妨勻角傾速旋社轉(zhuǎn)的筑水平永臺(tái)面嶄上，范已知mA=mB=2色mC，rA=rB=rC/2，若源它們悄相對(duì)帆于平所臺(tái)都瓦沒(méi)有榆滑動(dòng)伐，則傲：(1倦)哪個(gè)豎物體衡的摩春擦力峽的最乏大？(2球)哪個(gè)常物體赴的向?qū)捫募舆x速度騾最大唉？(3渴)轉(zhuǎn)速晚增加威時(shí)，秧哪個(gè)架物體腸先滑擊動(dòng)？升哪個(gè)胃物體撫最后耽的滑披動(dòng)？·ACOB(三個(gè)妨都一蛛樣)(aC=2慕aA=2欣aB)(C先滑動(dòng)；A、B最后悄同時(shí)痕滑動(dòng))在靜姜摩擦豪因數(shù)似相同勢(shì)時(shí)，趕總是門(mén)半徑擺最大毒的先滑動(dòng)；半鋸徑最芬小最或后滑柄動(dòng)．18上題用中，譯如果味材料明不同解，轉(zhuǎn)殺速增啊加時(shí)川，以再下三脆種情處況先撫滑動(dòng)攔？網(wǎng)哪匯個(gè)物薯體最簡(jiǎn)后的陰滑動(dòng)臣？(1隸)μA=μB=2μC(2樣)糾2μA=2μB=μC(3溉)鋸4μA=2μB=μC·ACOB(三個(gè)夾都一泡樣)(C先滑動(dòng)；A、B最后氧同時(shí)報(bào)滑動(dòng))靜摩伍擦因殊數(shù)不禍相同眉時(shí)，鹿總是哪個(gè)士物體先達(dá)蛛到最兵大加國(guó)速度鍛，哪個(gè)丟物體就先滑動(dòng)．(A先滑動(dòng)；B、C最后峰同時(shí)派滑動(dòng))19在繞余豎直哥軸做呆勻速脈轉(zhuǎn)動(dòng)莖的水尤平圓禁盤(pán)上性，沿綿同一演半徑德方向洽放著混可視蒜為質(zhì)栽點(diǎn)的A、B兩物酬體，尿同時(shí)宏用長(zhǎng)肅為L(zhǎng)的細(xì)許線將凱這兩仿物體雅連接稅起來(lái)牛，一柜起隨陰盤(pán)勻狠速轉(zhuǎn)傲動(dòng)．偵已知A、B兩物窩體質(zhì)芒量分組別為舍ｍA=0父.3車kg和ｍB=0嗓.1清kg，繩拳長(zhǎng)L=引0.糞1m，A到轉(zhuǎn)魯軸距填離r=呆0.圍2m，A、B兩物傳體與劍盤(pán)面認(rèn)之間庫(kù)的最慚大靜餡摩擦奴力均莊為其敵重力查的0.采4倍（g=怎10講m/賤s2）AOB①若使A、B兩物尼體相不對(duì)圓循盤(pán)不傲發(fā)生德相對(duì)造滑動(dòng)對(duì)，求至圓盤(pán)惠的角鬼速度煉．②當(dāng)圓第盤(pán)轉(zhuǎn)役速增傍加到A、B兩物扎體即專將開(kāi)并始滑呀動(dòng)時(shí)脊，燒桿斷細(xì)嘆線，餅則A、B兩物佛體的例運(yùn)動(dòng)殺情況什如何輛？A物體典所受哈的摩尋擦力眉是多持大？20圓桶總底面馬半徑噸為R，在頂挪部有罵個(gè)入載口A，在A的正瓦下方h處有車個(gè)出避口B，在A處沿婚切線秋方