1、学习札记 三次备课预习疑难 要点摘录展示方案 评价设计上课思路 方法指导揭示规律 变式拓展【学教后记】:第 1 页 第 2 页 4.2 匀速圆周运动【考点透视】内容 要求 说明圆周运动 线速度 角速度 向心加速度 I 角速度的方向不作要求匀速圆周运动向心力 【知识网络】1、描述圆周运动的物理量(1)线速度:表征做匀速圆周运动质点运动的快慢,线速度的大小,v=s/t(s是 t 时间内通过的弧长);方向:圆弧上该点的切线方向。(2)角速度:表征做匀速圆周运动的质点绕圆心转动的快慢。大小:= /t( 是连接质点和圆心的半径在 t 时间内转过的角度) 。(3)周期、频率、转速过程标量质点做圆周运动一周
2、所用的时间叫周期,用 T 表示。质点在单位时间里做圆周运动的圈数叫做频率,用 f 表示,单位:s -1,又叫转速 n,单位:r/s 或 r/min(转/秒或者转/分)。(4)各量的关系:f=1/T, =2/T=2 f ,v=r。(5)向心加速度:描述线速度方向(不是大小)改变的快慢。大小:a=v2/r=r 2=(4 2/T2)r;方向:总是沿半径指向圆心,因而是不断变化的量。2、匀速圆周运动(1)特点:线速度的大小不变,线速度的方向时刻改变;角速度、周期、频率均是恒定不变的;匀速圆周运动是周期性运动。(2)匀速圆周运动的动力学特征:合外力(向心力):大小不变,方向始终指向圆心,向心力,各种性质
3、的力均可提供向心力,向22224nvFmrmrfTa心力只改变速度方向,不改变速度大小,对运动质点不做功。匀速圆周运动是变加速曲线运动。 “匀速”理解为“匀速率” ,即速度的大小不变。3、向心力的来源向心力是按力的作用效果来命名的力,它的作用效果是改变线速度的方向;它不是具有确定性质的某种力,相反,任何性质的力都可以作为向心力。在匀速圆周运动中,向心力是由物体受到的合外力来提供,且与合外力相等。在非匀速圆周运动中,向心力是由物体受到的合外力在指向圆心方向的分力来提供,且与合外力的这个分力相等,而这个分力只改变物体的速度方向;合外力在切线方向上的分力改变物体的速度大小。【典型例题】例 1 质点做
4、匀速圆周运动,则( )A、在任何相等时间里,质点的位移都相等B、在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等C、在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相同D、在任何相等的时间里,连接质点和圆心的半径转过的的角度都相等例 2 如图所示,电风扇在闪光灯下运转,闪光灯每秒闪 30 次,风扇转轴 O 上装有 3 个扇叶,它们互成 120角,当风扇转动时,观察者感觉扇叶不动,则风扇转速可能是( )A、600r/min B、900r/min C、1200 r/min D、3000 r/min例 3 如图,皮带传送装置,右轮半径为 r,a 点为右轮边缘上的一点,左轮是轮轴,大轮半径为 4r,小轮的半径为 2r
5、,b 点距轴 r,c 点为小轮边缘上的一点,d 为大轮边缘上的一点,求:(1)va:vb:vc:vd(2) a: b: c: d(3)Ta:Tb:Tc:Td例 4 如图,质量为 m 的物体用长 a 的细线系住,穿过水平桌面上的光滑小孔在水平面内作匀速圆周运动,细线的拉力为 F,放开细线,当线长为 b 时,再拉住细线,求此时的拉力为多大。FO精练精评 预习指导作业疑难 解题要点检测准备 预习指导错率统计 讲评方案巩固准备 学教心得第 3 页 第 4 页 OLh例 5 如图所示,水平面上方挂一个摆长为 L、摆球质量为 m 的单摆,若此摆球位于光滑水平面上,摆长仍为 L,悬点到水平面距离为 h( h
6、L ) ,摆球在水平面上以 n 转/秒的转速做匀速圆周运动,求水平面受到的压力,为使摆球不离开水平面,求转速 n 的最大值。【自我检测】1、对如图所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是( )A、A 轮带动 B 轮沿逆时针方向旋转B、B 轮带动 A 轮沿逆时针方向旋转C、C 轮带动 D 轮沿顺时针方向旋转D、D 轮带动 C 轮沿顺时针方向旋转2、 (08 南通四县联考)如图所示,光滑半球的半径为 R,球心为 O,其上方有一个光滑曲面轨道 AB, 高度为 R/2轨道底端水平并与半球顶端相切质量为 m 的小球由 A 点静止滑下小球在水平面上的落点为 C,则( )A小球将沿半球表面 做一段圆周运动后抛
7、至 C 点B小球将从 B 点开 始做平抛运动到达 C 点COC 之间的距离为 R2DOC 之间的距离为 R3、如图所示,一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径 r0=1.0cm 的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘接触。当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而为发电机提供动力。自行车车轮的半径 R1=35cm,小齿轮的半径R2=4.0cm,大齿轮的半径 R3=10.0cm。求大齿轮的转速 n1 和摩擦小轮的转速 n2之比。 (假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)4、如图所示,质量为 0.1kg 的木桶内盛水 0.4kg,用 50cm 的绳子系桶,使它在竖直面内做圆周运动。如果通过最高点和
8、最低点时的速度大小分别为 9m/s和 10m/s,求木桶在最高点和最低点对绳的拉力和水对桶的压力。 ( g 取10m/s2)4.2 匀速圆周运动1、如图为一种“滚轮平盘无极变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成。由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴的转速 n1、从动轴的转速 n2、滚轮半径 r 以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离 x 之间的关系是A 21xnr12r21xnr21xnr2、加速度不变的运动( )A、一定是直线运动 B、可能是直线也可能是曲线运动C、可能是匀速圆周运动 D、若初速度为零,一定是直线运动3
9、、物体做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( )A、根据 a=v2/R,向心加速度的大小一定跟圆周运动的半径成反比B、根据 a= 2R,向心加速度的大小一定跟圆周运动的半径成正比C、根据 =v/R,角速度一定跟圆周运动的半径成反比D、根据 =2n,角速度一定跟转速成正比4、由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动,所以( )A、地球表面各处具有相同大小的线速度 B、地球表面各处具有相同大小的角速度C、地球表面各处具有相同大小的向心加速度D、地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心5、如图所示,直径为 d 的纸制圆筒,以角速度 绕中心A BC DCv主动轴从动轴x精练精评 预习指导作业疑
10、难 解题要点检测准备 预习指导错率统计 讲评方案巩固准备 学教心得第 5 页 第 6 页 轴匀速转动,把枪口垂直圆筒轴线,使子弹穿过圆筒,结果发现圆筒上只有一个弹孔,则子弹的速度不可能是( )A. d/ B. d/2 C. d/3 D. d/4 6、如图所示,一个球绕中心轴线 OO的角速度 做匀速圆周运动,则( ):A、 a、b 两点线速度相同 B、a、b 两点角速度相同 C、若 =30,则 a、b 两点的速度之比 a:3:2bvD、若 =30,则 a、b 两点的向心加速度之比 ab7、一端固定在光滑水平面上 O 点的细线,A、B、C 各处依次拴着质量相同的小球 A、B、C ,如图所示,现将它
11、们排成一条直线,并使细线拉直,让它们在桌面内绕 O 点作圆周运动,如果增大转速,细线将在 OA、AB、BC 三段线中的 段先断掉。8、 如图所示是自行车传动装置的示意图,假设踏脚板每 2 秒转一圈,要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大,还需测量哪些量? 请在图中用字母标注出来,并用这些量推导出自行车前进速度的表达式 9、如图所示,定滑轮的半径 r=2cm,绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物,由静止开始释放,测得重物以加速度 a=2m/s2 做匀加速运动,在重物由静止下落距离为 1m 的瞬间,滑轮边缘上的点的角速度 =_rad/s ,向心加速度 a=_m/s2。 (滑轮质量不计)10、如图所示的
12、皮带传动装置中,右边两轮是连在一起同轴转动,图中三轮半径的关系为:r 1=2r2,r3=1.5r,A、B、C三点为三个轮边缘上的点, 皮带不打滑,则 A、B、C 三点的线速度之比为_,角速度之比为_,周期之比为_。11、如图所示,质量为 m 的滑块与水平地面间的摩擦因数 =0.1 ,原处于静止状态的滑块在瞬间获得速度为 的水平速度,由 A 向 B 滑行 5R,再滑3vRg上半径为 R 的 1/4 光滑圆弧 ,在 C 点正上方有一离 C 高度也为 R 的旋转平AB台,平台同一直径上开有两个离轴心等距的小孔 P 和 Q,平台旋转时两孔均能通过 C 点的正上方,若要使滑块经过 C 后穿过 P 孔,又
13、恰能从 Q 孔落下,则平台的角速度 应满足什么条件?12、如图所示为录音机在工作时的示意图,轮子 1 是主动轮,轮子 2 为从动轮,轮 1 和轮 2 就是磁带盒内的两个转盘,空带一边半径为 r1=0.5cm,满带一边半径为 r2=3cm,已知主动轮转速不变,恒为 n1 =36 r/min,试求:(1)从动轮 2 的转速变化范围;(2)磁带运动的速度变化范围bO/Oar1r22 1O BA CrCrArBBRRQPAm C精练精评 预习指导作业疑难 解题要点检测准备 预习指导错率统计 讲评方案巩固准备 学教心得第 7 页 第 8 页 R绳精练精评 预习指导作业疑难 解题要点检测准备 预习指导错率
14、统计 讲评方案巩固准备 学教心得第 9 页 第 10 页 4.2 匀速圆周运动1、如图为一种“滚轮平盘无极变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成。由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴的转速 n1、从动轴的转速 n2、滚轮半径 r 以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离 x 之间的关系是A 21xnr12r21xnr21xnr2、加速度不变的运动( )A、一定是直线运动 B、可能是直线也可能是曲线运动C、可能是匀速圆周运动 D、若初速度为零,一定是直线运动3、物体做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( )A、根据 a=v2
15、/R,向心加速度的大小一定跟圆周运动的半径成反比B、根据 a= 2R,向心加速度的大小一定跟圆周运动的半径成正比C、根据 =v/R,角速度一定跟圆周运动的半径成反比D、根据 =2n,角速度一定跟转速成正比4、由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动,所以( )A、地球表面各处具有相同大小的线速度 B、地球表面各处具有相同大小的角速度C、地球表面各处具有相同大小的向心加速度D、地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心5、如图所示,直径为 d 的纸制圆筒,以角速度 绕中心轴匀速转动,把枪口垂直圆筒轴线,使子弹穿过圆筒,结果发现圆筒上只有一个弹孔,则子弹的速度不可能是( )A. d/ B.
16、d/2 C. d/3 D. d/4 6、如图所示,一个球绕中心轴线 OO的角速度 做匀速圆周运动,则( ):A、 a、b 两点线速度相同 B、a、b 两点角速度相同 C、若 =30,则 a、b 两点的速度之比 a:3:2bvD、若 =30,则 a、b 两点的向心加速度之比 ab7、一端固定在光滑水平面上 O 点的细线,A、B、C 各处依次拴着质量相同的小球 A、B、C ,如图所示,现将它们排成一条直线,并使细线拉直,让它们在桌面内绕 O 点作圆周运动,如果增大转速,细线将在 OA、AB、BC 三段线中的 段先断掉。8、 如图所示是自行车传动装置的示意图,假设踏脚板每 2 秒转一圈,要知道在这种
17、情况下自行车前进的速度有多大,还需测量哪些量? 请在图中用字母标注出来,并用这些量推导出自行车前进速度的表达式 9、如图所示,定滑轮的半径 r=2cm,绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物,由静止开始释放,测得重物以加速度 a=2m/s2 做匀加速运动,在重物由静止下落距离为 1m 的瞬间,滑轮边缘上的点的角速度 =_rad/s ,向心加速度a=_m/s2。 (滑轮质量不计)10、如图所示的皮带传动装置中,右边两轮是连在一起同轴转动,图中三轮半径的关系为:r 1=2r2,r3=1.5r,A、B、C 三点为三个轮边缘上的点, 皮带不打滑,则 A、B、C 三点的线速度之比为 _,角速度之比为_,周期之比
18、为_。11、如图所示,质量为 m 的滑块与水平地面间的摩擦因数 =0.1 ,原处于静止状态的滑块在瞬间获得速度为 的水平速度,由 A 向 B 滑行3vRg5R,再滑上半径为 R 的 1/4 光滑圆弧 ,在 C 点正上方有一离 C 高度也为 RAB的旋转平台,平台同一直径上开有两个离轴心等距的小孔 P 和 Q,平台旋转时两孔均能通过 C 点的正上方,若要使滑块经过 C 后穿过 P 孔,又恰能从 Q 孔落下,则平台的角速度 应满足什么条件?vbO/Oa主动轴从动轴xO BA CrCrArBBRRQPAm C精练精评 预习指导作业疑难 解题要点检测准备 预习指导错率统计 讲评方案巩固准备 学教心得第 11 页 第 12 页 12、如图所示为录音机在工作时的示意图,轮子 1 是主动轮,轮子 2 为从动轮,轮 1 和轮 2 就是磁带盒内的两个转盘,空带一边半径为 r1=0.5cm,满带一边半径为 r2=3cm,已知主动轮转速不变,恒为 n1 =36 r/min,试求:(1)从动轮 2 的转速变化范围;(2)磁带运动的速度变化范围r1r22 1