圆周运动的规律及其应用.doc

《圆周运动的规律及其应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3讲：圆周运动的规律及其应用一、描述圆周运动的几个物理量1、线速度⑴定义：质点沿圆周运动通过的弧长与所用时间的比值叫线速度。也即是单位时间通过的弧长⑵公式：⑶单位：⑷物理意义：描述圆周运动的物体运动快慢的物理量。注意：①线速度是矢量②线速度有平均线速度和瞬时线速度之分。和速度一样，不作特殊说明，线速度指的都是瞬时线速度，也简称速度2、角速度⑴定义：做圆周运动的物体与圆心的连线转过的角度与所用时间的比值叫角速度。也即是单位时间转过的角度⑵公式：w⑶单位：⑷物理意义：描述物体绕圆心转动的快慢。注意：①角速度是矢量，角速度的方向高中阶段不研究。②公式：w中的必

2、须用弧度制③一定要注意角速度的单位。3、周期⑴定义：做圆周运动的物体转动一周所用的时间叫周期。⑵符号：T⑶单位：s4、频率⑴定义：做圆周运动的物体1s转动的圈数。⑵符号：⑶单位：Hz注意：周期和频率的关系5、转速⑴定义：做圆周运动的物体在单位时间转过的圈数⑵符号：n⑶单位：且1=60注意：当转速以为单位时，转速的大小和频率在数值上相等6、向心加速度⑴定义：做匀速圆周运动的物体的加速度始终指向圆心，这个加速度叫向心加速度。⑵公式：=w2r⑶单位：⑷方向：总是指向圆心且与线速度垂直⑸物理意义：描述做圆周的物体速度方向变化快慢的物理量。一、匀速圆周运动1、定义：

3、线速度大小不变的圆周运动。2、性质：匀速圆周运动的性质可以有以下三种说法变速曲线运动匀速率曲线运动变加速曲线运动（加速度的大小不变，方向在时刻变化）注意：匀速圆周运动的性质不是匀速运动，也不是匀变速曲线运动二、描述匀速圆周运动的几个物理量的关系V=wrww=2pn=w2r三、几种常见的传动装置及其特点OCAB1、同轴传动2、皮带传动RrDBAC特点：物体上任意各点的特点:轮子边缘上各点线速度的大小相等，都和皮带角速度都相同，即：的速度大小相等，即：BAC3、齿轮传动特点：两齿轮边缘上各点线速度大小相等即：例1、把地球看成一个球体，在地球表面上赤道某一点A，

4、北纬60°一点B，在地球自转时，A与B两点角速度之比为多大？线速度之比为多大？例2、机械表中，时针、分针、秒针的运动可视为匀速转动，则分针与秒针从某次重合再次重合所经历的时间为（）A、59sB、60sC、D、变式：分针和时针从某次重合再次重合所经历的时间为多少？例3、如图所示，直径为d的纸制圆筒以角速度w绕垂直纸面的轴O匀速转动（图示为截面），从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒，若子弹在圆筒中旋转不到半周时，在圆筒上先后OBA留下A、B两个弹孔，已知AO与BO的夹角为q，求子弹速度大小一、向心力1、物体做圆周运动时，所需向心力的大小:F需==mw2r=2、方向

5、：总是指向圆心且与线速度垂直。注意：（1）向心力肯定是变力。（2）向心力是按照力的作用效果命名的力，它并不是物体真实受到的力，而是由其他力来提供的。3、作用效果：产生向心加速度，改变线速度的方向，4、来源物体不会平白无故做圆周运动，要想做圆周运动必然需要向心力，但是向心力又不是物体真实受到的力，而是由其他力来提供的，下面就牵涉到向心力的来源：若物体做匀速圆周运动，则合外力提供向心力，且合外力的大小恒定，方向始终指向圆心；若物体做变速圆周运动，则沿半径方向上的合外力提供向心力，沿切线方向的合外力用来改变线速度的大小。注意：匀速圆周运动的合外力不是恒定的，因此

6、匀速圆周运动的加速度也不是恒定的。六、解决圆周运动题目的一般方法1、确定物体在哪个平面做圆周运动，确定、、w、等物理量，尤其是轨道半径2、对物体进行受力分析。⑴若物体做匀速圆周运动，则受力分析时一定要注意满足：任意时刻、任意位置，合外力方向一定要始终指向物体轨迹圆的圆心。⑵若物体做变速圆周运动，受力分析后，要沿着半径方向和垂直于半径方向进行正交分解，且任意时刻、任意位置都是：沿着半径方向的合外力要指向圆心，提供向心力；沿着切线方向的力用来改变物体线速度的大小。3、根据圆周运动的中心等式列方程，该步具体步骤如下：⑴的表达式写法：由向心力的来源可知：若物体做匀

7、速圆周运动，则的表达式就是合外力的表达式；若物体做变速圆周运动，则的表达式就是沿半径方向合外力的表达式。⑵的表达式写法：根据解题需要从或mw2r或或中选一个恰当的方便的表达式即可。⑶令的表达式和的表达式相等建立圆周运动中心方程即可。注意：①圆周运动的中心等式是两个表达式相等，且的表达式要写在等式的左边，的表达式要写在等式的右边。②只要物体做圆周运动，则任意时刻、任意位置都要满足圆周运动的中心等式。列方程时，一般都要明确研究对象及其位置。七、圆周运动的向心力与合外力1、匀速圆周运动：线速度大小不变的圆周运动。AO⑴指向圆心，完全充当向心力，即：=⑵只改变线速

8、度的方向，不改变线速度的大小⑶只有且2、变速圆周运动：线速度大小改