内容正文:
圆周运动
第3章
鲁科2019
高中物理必修二
单元复习
一
知识构建
线速度:
匀速圆周运动的物理量
周期:
角速度:
关系
频率:
转速:
匀速圆周运动是一种变速运动
保持不变
Administrator (A) -
受力特点:
匀速圆周运动
实例:
运动特点:
向心力大小:
合外力F大小恒定,方向始终与v垂直,指向圆心。
车辆转弯
向心加速度大小:
水平面匀速圆周运动
竖直面匀速圆周运动
凹凸桥
过山车
v与a大小恒定,a方向始终与v垂直,指向圆心。
供=需
离心运动
匀速圆周运动
供<需
离心运动
供>需
近心运动
二
典例分析
典例分析
1、常见的转动传递方式有皮带传动、链条传动、摩擦传动和齿轮传动。下图是一种皮带传动装置示意图,A、B 两点分别是两轮轮缘上的点,C 是 O2B 连线的中点,大轮与小轮的半径之比为 2 :1。若皮带不打滑,试分别求出 A、B、C 这三个点的线速度、角速度和周期的比例关系。
同一传动各轮边缘上线速度相同
同轴转动各点的角速度相同
典例分析
2、半径为R的雨伞绕柄以角速度,甩出的水滴在地面上形成一个圆,则此圆的半径r是多少?
水滴离开伞边缘后做平抛运动。
由
解得:
r
x
R
典例分析
3、一小球的质量为m,用长为l的不可伸长的细线悬于O点,在O点正下方l/2处钉有一颗钉子,如图。将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间,则( )
A. 小球的角速度突然增大
B. 小球的线速度突然减小到零
C. 小球的向心加速度减小到零
D. 小球的向心加速度不变
碰到针子瞬间线速度不会变化
A
典例分析
4、一个内壁光滑的圆锥筒的轴线竖直,圆锥固定,有质量相同的两个小球A、B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图,A球的半径较大,则( )
A. A球的向心力大于B球的向心力
B. A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力
C. A球运动周期大于B球的运动周期
D. A球的角速度小于B球的角速度
G
N
F
θ
θ
受力分析,可知A、B两球的向心力相同
CD
典例分析
5、“水流星”表演时,用一根细绳系着盛水的杯子,抡起绳子,让杯子在竖直面内做圆周运动,如图,杯内水的质量m=0.5Kg,绳子总长l=1.2m(g取10m/s2)
(1)求杯子在最高点水不流出的最小速率;
(2)若水在最高点速率v=3m/s,求水对杯底的压力大小。
最高点水不流出的最小速率
恰好能过最高点
只重力做为向心力
N
mg
最低点时,水受力如右图
6、如图,小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 小球通过最高点的最小速度是
B. 小球通过最高点的最小速度是0
C. 小球在ab线以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定没有作用力
D. 小球在ab线以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力
典例分析
BD
典例分析
7、过山车原理如图。设过山车的总质量为m,由静止从高为h的斜轨顶端A点开始下滑,到半径为r的圆形轨道最高点B时恰好对轨道无压力,求:
(1)过山车在圆形轨道最高点时的速率v;
(2)过山车从A到B过程中克服阻力所做的功W。
典例分析
8、如图。光滑水平轨道AB,与光滑半圆形轨道BC相连接。半圆形轨道半径为R,一小球从A点沿轨道运动至最高点C时,对轨道的压力恰好等于重力,不计空气阻力。求:
(1)小球在C点的速度大小;
(2)在B点时对轨道的压力;
(3)小球落地时与B点的距离大小。
A
B
C
作业
$$