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时间:2019-09-04
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1、5.4圆周运动讨论:如何比较自行车的轮盘、飞轮和后轮上各点的运动快慢呢?轮盘飞轮后轮自行车中的转动圆周运动:质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动。思考怎样比较它们运动的快慢?比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短比较物体在一段时间内半径转过的角度大小比较物体转过一圈所用时间的多少比较物体在一段时间内转过的圈数线速度角速度周期转速描述圆周运动快慢的物理量1)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。2)大小:1.线速度v=ΔtΔl矢量:该点的切线方向∆l3)匀速(率)圆周运动:线速度大小,角速度不变。变加速曲线运动。(加速度方向改变)2.角速度1)物理意义:描述质点转过圆心角的快
2、慢。ω=ΔtΔθΔθ采用弧度制2)大小:单位:rad/s弧长并非位移3、周期、频率和转速(1)周期T:运动一周所用时间.单位:s(2)频率f:在1秒内转过圈数。单位:HZ(3)转速n:单位时间转过的圈数.单位:转/秒(r/sec)或转/分(r/min)三者关系:f=1/T=n(转速单位取“转/秒”)描述圆周运动快慢的物理量4.探究v、ω、T的关系v与T的关系:ω与T的关系:v与w的关系:Tv=2πrTω=2π补充:当V一定时,ω与r成反比当ω一定时,V与r成正比当r一定时,V与ω成正比关于V=ωr的讨论:v=rωabb、同一皮带或齿轮轮缘上各点的线速度相等a、同轴转动:各
3、点的角速度相同5.常见传动装置思考地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样吗?角速度一样吗?线速度大小一样吗?ORθR'O'ORR'θO'地球上不同纬度的物体的周期一样,角速度一样,赤道上的物体线速度最大。对自行车三轮转动的描述CBA(1)A、B的线速度相同(2)B、C的角速度相同(3)B、C比A角速度大(4)C比A、B线速度大小结:描述匀速圆周运动快慢的物理量1、线速度单位:m/s线速度是矢量,它既有大小,也有方向2、角速度单位:rad/s3、转速:n单位:转/秒(r/s)或转/分(r/min)4、周期:T单位:s5、频率:f单位:Hz一个大轮
4、通过皮带带动小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮半径是小轮半径的3倍,大轮上一点S离转轴O1的距离是半径的1/3,大轮边缘上一点P,小轮边缘上一点Q,则vQ:vP=_____,vP:vs=_____;vQ:vS=_____ωP:ωS=______,ωQ:ωP=_____;ωQ:ωs_____巩固练习o1o2SPQ重要结论:①同一转盘上各点的角速度相等②同一皮带轮缘上各点的线速度相等1:13:13:11:13:13:1BBC自行车传动机构的示意图,其中Ⅰ是大齿轮,Ⅱ是小齿轮,Ⅲ是后轮.(1)假设脚踏板的转速为n,则大齿轮的角速度是____.(2)要知道在这种情况下自行车前进
5、的速度有多大,除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1,小齿轮Ⅱ的半径r2外,还需要测量的物理量是________.(3)用上述量推导出自行车前进速度的表达式:______.答案:(1)2πn(2)后轮的半径R(3)v=2πnr1R/r2例:无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度,性能优于传统的挡位变速器.很多种高档汽车都应用了无级变速.如图是截锥式无级变速模型示意图,两个锥轮中间有一个滚轮,主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动.当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从右向左移动时从动轮转速降低,滚轮从左向右移动时从动轮转速降低;当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动
6、轮转速降低,滚轮从右向左移动时从动轮转速增加;当滚轮位于主动轮直径D1,从动轮直径D2的位置上时,主动轮转速n1、从动轮转速n2之间的关系为()主动轮从动轮如图所示,半径为R的圆板匀速转动,当半径OB转动到某一方向时,在圆板中心正上方高h处以平行于OB方向水平抛出一小球,要使小球与圆板只碰撞一次,且落点为B,求:(1)小球的初速度大小;(2)圆板转动的角速度.答案:(1)(2)圆周运动中的多解问题:针对训练:一半径为R的雨伞绕柄以角速度ω匀速旋转,如图所示,伞边缘距地面高h,甩出的水滴在地面上形成一个圆,求此圆半径r为多少?12.如图所示,一个小球被绳子牵引在光滑水平的平
7、板上以速度v做匀速圆周运动,其运动的半径为R=30cm,v=1m/s,现将牵引的绳子迅速放长20cm,使小球在更大半径的新轨道上做匀速圆周运动,求:(1)实现这一过渡所经历的时间;(2)在新轨道上做匀速圆周运动,小球的旋转角速度。
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