第六章 圆周运动导学案— 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

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1、物理学科高一课堂讲义学习课题：描述圆周运动的物理量、向心力和向心加速度 上课时间： 学习内容：一、描述圆周运动的物理量1线速度v：描述质点运动的快慢 定义： 定义式： 当t接近于零时，此线速度为 线速度是 量，有大小和方向，圆周运动中某点的线速度方向沿该点的 方向。 匀速圆周运动的速度 （是不是）恒量，所以匀速圆周运动是 运动。2角速度：描述质点绕圆心转动的快慢 定义： 定义式： 匀速圆周运动的角速度 （是不是）恒量，所以匀速圆周运动是角速度不变的运动。 注：弧度来历因为半径一定时，圆心角所对弧长与圆心角成正比，因此用弧长与半径的比值表示圆心角，即，通过此法算出的角单位即“弧度”。3转速n：做

2、匀速圆周运动的物体在单位时间（1s）内转过的圈数。 单位：转每秒（r/s）或转每分（r/min）4周期T：圆周运动的物体转动一周所用的时间。5频率f：圆周运动的物体在1s内绕圆心转过的圈数。f=1/T，单位：赫兹（Hz） 二、圆周运动各物理量间的关系1线速度v与角速度： 2线速度v与周期T： 3角速度与周期T： 4角速度与转速n： 5频率f与转速n：f=n三、常见传动装置及其特点 1共轴转动 2皮带转动 特点： 角速度 线速度 特点： 角速度 线速度 【跟踪训练】1下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是 ( )A是速度不变的运动 B. 是角速度不变的运动C是角速度不断变化的运动 D是相对圆心位

3、移不变的运动2A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比sAsB=23，转过的角度之比AB=32，则下列说法正确的是（ ）A它们的半径之比RARB=23B它们的半径之比RARB=49C它们的周期之比TATB=23D它们的频率之比fAfB=233. 一个圆环，以竖直直径AB为轴匀速转动，如图所示，则环上M、N两点的线速度大小之比vMvN=_；角速度之比MN=_；周期之比TMTN=_。4在如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一转轴转动。A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系为rA=rC=2 rB，若皮带不打滑，求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之

4、比 5在如图所示的传动装置中，已知大轮A的半径是小轮B半径的3倍，A、B分别在边缘接触，形成摩擦传动，接触点无打滑现象，B为主动轮，B转动时边缘的线速度为v，角速度为，试求：(1) 两轮转动周期之比；(2) A轮边缘上点的线速度的大小；(3) A轮的角速度二、向心力和向心加速度1. 向心加速度（1）向心加速度由向心力产生，描述线速度方向变化的快慢，是矢量（2）向心加速度方向与向心力方向恒一致，总沿半径指向圆心；向心加速度的计算公式为： 2. 向心力（1）概念：使物体产生向心加速度的力就是向心力（2）方向：总垂直于线速度而指向圆心（3）根据牛二定律推得公式：注：向心力是效果而不是性质力，不论何种

5、性质，只要能产生向心加速度的力都可以是向心力；向心力可以是一个力，也可以是几个力的合力，匀速圆周运动的合外力即向心力，它必指向圆周运动的圆心。（4） 变速圆周运动：线速度大小改变的圆周运动特点：变速圆周运动的物体所受合外力不指向圆心，即不与线速度垂直。它可以分解成指向圆心的向心力Fn和沿切向的力Ft，Fn可以改变线速度方向，而Ft可以改变线速度大小。3. 离心运动 当物体所受合外力突然消失或者减小，不足以提供物体的向心力时，物体将远离圆心，做离心运动。三、匀速圆周运动的特点轨迹是圆；线速度、加速度均 不变， 不断改变，故属于 运动，匀速圆周运动的 恒定；匀速圆周运动发生条件是质点受到大小不变、

6、方向始终与速度方向垂直的合外力；匀速圆周运动的运动状态周而复始地出现，匀速圆周运动具有周期性。四、圆周运动类问题的解决思路1关于向心加速度，下列说法正确的是（ ）A向心加速度是描述速率变化快慢的物理量B匀速圆周运动中的向心加速度恒定不变C向心加速度是描述物体运动方向变化快慢的物理量D向心加速度随轨道半径的增大而减小2如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘上的质点，且rA=rC=2rB，则三个质点的向心加速度之比aA：aB：aC等于( )A4:2:1 B2:1:2C1:2:4 D4:1:43如图所示为一皮带传动装置。右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大

7、轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，距小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中皮带不打滑，则（ ）Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与d点的向心加速度相等4如图所示皮带传动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径，转动时皮带不打滑。则A、B、C三点的角速度之比ABC= ，向心加速度大小之比aAaBaC= 。5下列关于向心力的说法中正确的是（ ）A物体受到向心力的作用才可能做圆周运动B向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的

8、作用效果来命名的，但受力分析时应该画出C向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力的分力D向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢6 如图所示的圆锥摆中，摆球A在水平面上作匀速圆周运动，关于A的受力情况，下列说法中正确的是（ ）A摆球A受重力、拉力和向心力的作用 B摆球A受拉力和向心力的作用C摆球A受拉力和重力的作用 D摆球A受重力和向心力的作用5如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是 ( )A重力 B弹力 C静摩擦力 D滑动摩擦力6用长短不同、材料相同的同样粗细的绳子各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所

9、示，则 ( )A两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断B两个小球以相同的角速度运动时，短绳易断C两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断D以上说法都不对7如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（ ）A线速度突然增大 B角速度突然增大C向心加速度突然增大 D悬线拉力突然增大8如图所示，行车的钢丝长L=4m，下面吊着质量为m=2.8103kg的货物，以速度v=2m/s匀速行驶行车突然刹车，钢丝绳受到的拉力是多少?9一根长为0.8米的绳子，它能承受的最大拉力是8N，现在它的一端拴有一质量为0.4kg的物体，使物体以绳子另一端为圆心，在竖直平面内作圆周运动，当物体运动到最低点时绳子刚好被拉断，那此时物体的速度大小为 。（g=10m/s2）10如图所示，小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道，轨道半径为R，小球在轨道的最高点对轨道压力等于小球的重力，问：（1）小球离开轨道落到地面时，小球的水平位移是多少？（2）小球落地时速度为多大？