6.4 专题 圆周运动的实例分析 导学案 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

高一物理第4课：书山有路勤为径！ 第4课 圆周运动的应用 一、考点及典例 知识点一 圆周运动基本公式 【典例1】关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是(　　) A．因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定 B．如果物体在0.1 s内转过30°角，则角速度为300 rad/s C．若半径r一定，则线速度与角速度成正比 D．若线速度大小一定，则角速度与半径成正比 【典例2】机械手表的时针、分针、秒针的角速度之比为（ ） A.1:60:30 B.1:12:360 C.1:12:720 D.1:60:720 【典例3】机械手表中的分针与秒针的运动可视为匀速转动，分针与秒针从重合到第二次重合，中间经历的时间为多少？ 【典例4】（多选）如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视图．已知质量为60 kg的学员在A点位置，质量为70 kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为5.0 m，B点的转弯半径为4.0 m，则学员和教练员(均可视为质点)(　 ) A．线速度大小之比为5∶4 B．周期之比为5∶4 C．向心加速度大小之比为4∶5 D．受到的合力大小之比为15∶14 【典例5】A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则它们(　 　) A．线速度大小之比为4∶3 B．角速度大小之比为3∶4 C．圆周运动的半径之比为2∶1 D．向心加速度大小之比为1∶2 知识点二 圆周运动的传动问题 1.共轴传动 A点和B点在同轴的一个圆盘上，如图所示，圆盘转动时，它们的线速度、角速度、周期存在以下定量关系：关键：角速度相等 ωA=ωB TA=TB vA:vB=r:R 2.皮带传动 A点和B点分别是两个轮子边缘的点，两个轮子用皮带连起来，并且皮带不打滑，如图所示，轮子转动时，它们的线速度、角速度、周期存在以下定量关系： 关键：轮缘线速度大小相等 vA=vB ωA:ωB=r:R TA:TB=R:r 3.齿轮传动 A点和B点分别是两个齿轮边缘上的点，两个齿轮轮齿啮合如图所示，齿轮转动时，它们的线速度、角速度、周期存在以下定量关系： 关键：轮缘线速度大小相等 vA=vB ωA:ωB=r2:r1 TA:TB=r1:r2 【典例6】如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的。设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为2r、r和3r，在它们的边缘分别取一点A、B、C。A、B、C三点的线速度大小之比为______，A、B、C三点的角速度大小之比为______。 【典例7】（多选）在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为2∶3∶6，当齿轮转动的时候，小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点（　 　） A．线速度大小之比为1∶1 B．线速度大小之比为3∶1 C．角速度之比为1∶1 D．角速度之比为3∶1 【典例8】如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑。图中轮上A、B两点所在皮带轮半径分别为rA、rB，且rA=2rB，则（　　） A.A、B两点的线速度之比为2：1 B.A、B两点的角速度之比为2：1 C.A、B两点的周期之比为2：1 D.A、B两点的频率之比为2：1 【典例9】(多选) 如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB＝RC＝，若在传动过程中，皮带不打滑．则(　　) A．A点与C点的角速度大小相等 B．A点与C点的线速度大小相等 C．B点与C点的角速度大小之比为2∶1 D．B点与C点的向心加速度大小之比为1∶4 【典例10】(多选) 如图所示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是(　　)． A．从动轮做顺时针转动　　 　B．从动轮做逆时针转动 C．从动轮的转速为n D．从动轮的转速为n 【典例11】水平放置的三个不同材料制成的圆轮A、B、C，用不打滑皮带相连，如图所示(俯视图)，三圆轮的半径之比为RA∶RB∶RC＝3∶2∶1，当主动轮C匀速转动时，在三轮的边缘上分别放置一相同的小物块(可视为质点)，小物块均恰能相对静止在各轮的边缘上，设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块与轮A、B、C接触面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，A、B、C三轮转动的角速度分别为ωA、ωB、ωC，则(　　) A．μA∶μB∶μC＝2∶