《圆周运动及其应用》PPT课件

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1、1．线速度(1)大小：单位：(2)方向：沿着圆弧的方向．(3)物理意义：描述质点沿圆周的快慢．2．角速度(1)大小：单位：rad/s(2)物理意义：描述质点绕圆心的快慢．2πrfm/s切线运动2πf转动3．线速度和角速度的关系：v＝4．向心加速度(1)大小：(2)方向：总是指向圆心，与线速度方向垂直．(3)物理意义：描述线速度的改变的快慢r·ω方向●深化拓展圆周运动的性质：质点做匀速圆周运动，线速度大小不变，而方向时刻变化，是变速运动，加速度大小不变，方向总是指向圆心(变化)，是变加速曲线运动．●针对训练如图所示为A、B两物

2、体做匀速圆周运动时向心加速度a随半径r变化的图线，由图可知()A．A物体的线速度大小不变B．A物体的角速度不变C．B物体的线速度大小不变D．B物体的角速度与半径成正比解析：对于物体A有，与相比较，则vA大小不变，所以A物体的线速度大小不变．对于物体B有aB∝r，与a＝ω2r相比较，则ωB不变，故选项A正确．答案：A1．向心力(2)作用效果：产生向心加速度，不断改变物体的速度方向，维持物体的圆周运动．(3)产生：向心力是根据效果命名的力．它可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供．它实际上是物体沿半径方向受到的合外力．2．圆

3、周运动的向心力特点(1)匀速圆周运动：合外力就等于向心力，产生向心加速度，改变速度的方向，F合＝F向＝ma向．(2)变速圆周运动：合外力并不指向圆心．沿半径方向(或沿法线方向)的合外力等于向心力，产生向心加速度，改变速度的方向，F法＝F向＝ma向．沿切线方向的合外力产生切向加速度，改变速度的大小．F切＝ma切．(3)当物体沿半径方向的合外力时(即F供

4、目的是表示出物体做圆周运动所需要的向心力；③受力分析，目的是利用力的合成与分解知识，表示出物体做圆周运动时，外界所提供的向心力．(2)临界问题圆周运动中临界问题的分析，应首先考虑达到临界条件时物体所处的状态，然后分析该状态下物体的受力特点，结合圆周运动的知识，列出相应的动力学方程．(3)多解问题匀速圆周运动具有周期性，因此与圆周运动有关的部分题目的解可能具有周期性，从而出现多解，分析该部分题目时要注意解答全面．(4)利用正交分解法求解圆周运动问题的解题步骤为：①明确研究对象，受力分析．应注意分析性质力，不分析效果力，向心力是

5、效果力．②建立坐标，正交分解应根据题意确定物体的运动轨道和圆心，以指向圆心方向为一坐标轴方向．④解方程，得出结论．2．关于火车转弯问题的讨论(1)当火车行驶速度v等于v规定时，轮缘对内外轨均没有侧向压力；(2)当火车行驶速度v大于v规定时，外轨受到侧向的压力(这时向心力增大，外轨提供一部分力)；(3)当火车行驶速度v小于v规定时，F向

6、一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O.现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F()A．一定是向下的拉力B．一定是向上的支持力C．一定等于0D．可能是拉力，可能是支持力，也可能等于0解析：球到达最高点时，杆对小球的作用力和重力的合力提供球的向心力，即，则球的速度时，F是拉力，F是支持力；F＝0..所以D选项正确．答案：D●规律方法皮带传动装置与齿轮传动装置是圆周运动知识在实际生活和生产中的两个典型应用．解决此类问题应抓住以下几点：(1)同轴转动的轮子或同一轮

7、子上各点的角速度相等；(2)皮带(或链条)传动的两轮，皮带不打滑时，皮带(或链条)接触处的线速度大小相等；(3)齿轮传动装置中，还应注意齿轮的半径r与齿数N成正比，即r＝kN.另外，应灵活运用公式ω＝＝2πf、v＝ωr、a＝vω进行求解．【例1】图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮．假设脚踏板的转速为nr/s，则自行车前进的速度为()[分析]两个齿轮之间通过链条传动，两轮边缘处的线速度相等；后轮与小齿轮同轴转动，角速度相等．[解析]自行车前进的速度即为Ⅲ的线

8、速度，由在同一个轮上的角速度相等，同一链条上的线速度相等可得：ω1r1＝ω2r2，ω3＝ω2再有：ω1＝2πn，v＝ω3r3所以自行车的前进速度[答案]C[总结提升]本题考查齿轮传动中线速度、角速度的关系，确定Ⅰ、Ⅱ的线速度相等和Ⅱ、Ⅲ的角速度相等是解题关键．A、B两轮经过皮带传送(不打滑