高一物理第四节 匀速圆周运动人教版知识精讲

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1、高一物理第四节匀速圆周运动人教版【同步教育信息】一.本周教学内容：第四节匀速圆周运动二.知识要点：知道什么是匀速圆周运动，理解圆周运动是变速运动。理解线速度的概念，知道线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度，理解角速度、周期、频率和转速的概念，会用有关公式进行计算。理解线速度、角速度、周期、频率和转速之间的关系，会用有关公式进行计算。三.重点、难点解析：1.匀速圆周运动、圆周运动；运动轨迹为圆或圆的一部分，这样的运动叫圆周运动。如果质点沿圆周运动，在相等的时间里通过的弧长相等，这种运动叫匀速圆周运动。匀速圆周运动的轨迹为曲线，所以是变速

2、运动，匀速是运动的快慢程度不改变。匀速圆周运动是变速运动，所以做匀速圆周运动的物体状态是非平衡态，所受合外力不为零。2.描述圆周运动的物理量（1）线速度：线速度大小又叫速率，用表示，，S为弧长，为通过这段弧长的时间，速率越大则沿弧运动得越快。线速度的方向为圆的切线方向。线速度就是圆周运动的瞬时速度。（2）角速度：连接质点和圆心的半径转过的角度，与所用时间比叫角速度。的单位是弧度，时间单位是秒，的单位就是弧度/秒，用字母表示为角速度的大小描述了做圆周运动绕圆心转动快慢程度。角速度大则绕圆心转得快。对一个不变形的物体转动中任何点在相等的时间

3、内转过的角度都相同，所以角速度都相同。（3）周期：使圆周运动一周的时间叫周期用字母T表示，单位为秒。周期描述圆周运动重复的快慢也反映了转动快慢。周期越小，转动越快。（4）频率：1秒内完成圆周运动的次数叫频率。它是周期的倒数，单位是1/秒。用符号表示单位又叫赫兹（），越大，转动就越快。（5）转速：工程技术中常用。定义为每秒转过的圈数，数值与频率相同，单位也是1/秒。各量之间的关系，线速度与角速度，，所以，R一定与成正比，一定与R成正比，一定与R成反比。【典型例题】[例1]皮带传动装置，，A与B线速度大小相等，，两轮转动角速度不等，A轮转得

4、快同一轮上的B与C角速度相等，，，，[例2]地球的半径约为R=6400km，试计算：（1）赤道上的物体随地球自转的线速度多大？（2）北纬地地方，随地球自转的角速度、线速度各是多少？解析：地面上的物体随地球自转的角速度与地球的角速度相等，北纬的地方随地球自转圆心在地轴上，圆周运动半径为[例3]大型转盘，在水平面内绕竖直轴转动，在转动盘的边缘上的人向转盘中心的靶子瞄准射击，能否击中靶子？若不能，应该怎样瞄准才能击中靶子，设转盘半径为R，角速度为。解析：立于中心处的靶子对地无移动就是只转不移。而人与发射出的子弹都有对地的线速度，子弹发射出后对

5、地速度是线速度与发射速度的矢量合。设线速度为，发射速度为，子弹速度为，的方向与发射时线速度方向夹角为，，，∴子弹不能击中靶子。要想击中靶子，子弹的实际运动即合运动的速度方向指向靶子才行。注意只有才能使上式成立。[例4]如图所示，小球Q自空中自由下落从转动的圆形纸筒穿过。如图所示，纸筒绕水平轴匀速转动，已知转动角速度，半径，取，若小球穿筒壁时能量损失不计，撞击时间也可不计，小球穿过后纸筒上只留下一个孔。试求小球下落的最小高度是多少？解析：小球穿过纸筒应有两次过筒壁，小球沿直径运动时间，等于第一次穿孔半径转过一定角度的时间，当小球速度足够大

6、时，纸筒没转过一周上式中，若速度足够大就是下落高度足够大。设小球穿入纸筒的速度为，穿出的速度为。，纸筒只留一个孔，恰好转过半周而∴解得：【模拟试题】一.选择题：1.关于匀速圆周运动的角速度和线速度，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D.角速度一定，线速度与半径成反比2.质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（）A.线速度越大，周期一定越小B.角速度越大，周期一定越小C.转速越大，周期一定越小D.圆周半径越小，周期一定越小3.机械表的时针与分针做圆周运

7、动（）A.分针角速度是时针角速度的12倍B.分针角速度是时针速度的60倍C.如果分针的长度是时针长度的1.5倍，则分针端点的线速度是时针端点线速度的18倍D.如果分针的长度是时针长度的1.5倍，则分针端点的线速度是时针端点线速度的1.5倍4.如图5—4—1所示，电视画面每s更迭一帧，当屏幕上出现一辆车匀速奔驰的情景时，观众如果注视车轮的辐条，往往会产生奇怪的感觉，设车轮上有八根对称分布的完全相同的辐条，试问：下列说法哪些正确（）A.若在s内，每根辐条恰好转过45°，则观众觉得车轮是不动的B.若在s内，每根辐条恰好转过365°,则观众觉得

8、车轮是不动的C.若在s内，每根辐条恰好转过365°,则观众觉得车轮是倒转的D.若在s内，每根辐条恰好转过355°,则观众觉得车轮是倒转的图5—4—15.如图5—4—2所示，一圆盘绕过O点的竖直轴在水平面内旋