第4章 第3讲 匀速圆周运动.ppt

匀速圆周运动匀速圆周运动一、匀速一、匀速圆圆周运周运动动(匀速率匀速率圆圆周运周运动简动简称称)1特点：匀速圆周运动是线速度大小不变的运动，因此它的角速度大小、周期和频率都是恒定不变的，物体受到的合外力全部提供向心力 2质点做匀速圆周运动的条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直.二、描述匀速二、描述匀速圆圆周运周运动动的物理量的物理量 1线速度 (1)物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢.(2)方向：质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向 (3)大小：vs/t(s是t时间内通过的弧长)2角速度 (1)物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢.(2)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T，频率f 做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期 做匀速圆周运动的物体单位时间内绕圆心转过的圈数，叫做频率一、圆周运动各量关系的理解和运用一、圆周运动各量关系的理解和运用 问题：圆周运动各物理量之间存在怎样的关系？问题：圆周运动各物理量之间存在怎样的关系？例例1 1：如图431所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rArC2rB.若皮带不打滑，求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比、线速度之比和向心加速度之比 解析：A、B两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则A、B两轮边缘的线速度大小相等，即：vavb或vavb11 由vr得：abrBrA12 B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，则B、C两轮的角速度相同，即bc或bc11 由vr得：vbvcrBrC12 所以：abc122 vavbvc112 因为av，所以aaabac124二、静摩擦力作用的圆周运动二、静摩擦力作用的圆周运动 问问题题：静静摩摩擦擦力力在在圆圆周周运运动动中中有有怎怎样样的的特特点？如何处理此类问题？点？如何处理此类问题？解答：静摩擦力的特点是根据物体运动状态的变化而改变大小，变化方向有人称其为“适应性”由于静摩擦力这一特性的存在就会导致临界问题出现处理这类问题的关键是分析出静摩擦力的变化，从而结合其他力分析出向心力的变化，以确定圆周运动的其他物理量的变化 例例2 2：如图432所示，用细绳一端系着的质量为M0.6kg的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为m0.3kg的小球B，A的重心到O点的距离为0.2m.若A与转盘间的最大静摩擦力为f2N，为使小球B保持静止，求转盘绕中心O旋转的角速度的取值范围(取g10m/s2，保留两位有效数字)点评：解决这类临界问题的方法，主要是采用极限法分析，将临界点凸显出来，找到临界条件 警示：做匀速圆周运动的物体，受到的合外力的方向一定沿半径指向圆心(向心力)1.(多多选选)如图433所示，一小物块以大小为v2m/s的线速度做匀速圆周运动，半径R1m，则 下 列 说 法 正 确 的 是()AD 2.(单单选选)如图434所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为1，则丙轮的角速度为()A3.(多多选选)如图435所示，水平转盘上的A、B、C三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正立方体物块；B、C处物块的质量均为m，A处物块的质量为2m；A、B与轴O的距离均为r，C到轴O的距离为2r，转盘以某一角速度匀速转动时，A、B、C处的物块都没有发生滑动现象，下列说法中正确的是()AC处物块的向心加速度最大BB处物块受到的静摩擦力最小C当转速增大时，最先滑动起来的是C处的物块D当转速继续增大时，最后滑动起来的是A处的物块 解析：三个物体的角速度相等，C处物块的半径最大，所以加速度最大；摩擦力提供向心力，B处物块受到的静摩擦力最小；根据mgmR2可以判断出当转速增大时，最先滑动起来的是C处的物块，A、B两处的物块同时滑动起来 答案：ABC 4.(多多选选)如图436所示，是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP2mQ，当整个装置以角速度匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，此时()A两球受到的向心力大小相等BP球受到向心力大于Q球受到的向心力CRP一定等于RQ/2D当增大时，P球将向外运动 AC