5.4 圆周运动 导学案-2023-2024学年高一下学期物理人教版必修2

日喀则上海实验学校 高一物理学案 序号5—4 班级_ 姓名_ 学号_ 第五章 曲线运动 D 圆周运动 【知识要点】 1.匀速圆周运动 (1)定义:做圆周运动的物体,在相同的时间内通过的 .在相同的时间物体与圆心的连线 . (2)特点:在匀速圆周运动中, 线速度的 不变, 线速度的 时刻改变. 所以匀速圆周运动是 .(匀速圆周运动的匀速是指速率不变) 2.线速度 (1)定义:物体做圆周运动通过的 与所用 的比值. (2)定义式: 。 (3)矢标性:线速度是 ,其方向和半径 ,和圆弧 . (4)物理意义:描述质点沿圆周运动 的物理量. 3.角速度 (1)定义:物体与圆心的连线扫过的 与所用 的比值. (2)定义式: (3)单位:弧度每秒,符号是 或rad s-1. (4)物理意义:描述质点沿圆周转动 的物理量. (5)匀速圆周运动是角速度 的圆周运动. 4.转速和周期 (1)转速(频率):单位时间内物体转过的圈数,常用n表示,单位为 或转每分(r/min). (2)周期:做匀速圆周运动的物体,转过一周所用 ,用T表示,国际制单位为秒(s). 5.线速度与角速度的关系:v= . 6.传动装置特点 (1)同轴传动:固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同. (2)皮带传动:不打滑的摩擦传动和皮带(或齿轮)传动的两轮边缘上各点线速度大小相等. 【例题精讲】 例1..质点做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( ) A.因为v= r,所以线速度v与轨道半径r成正比 B.因为 =,所以角速度 与轨道半径r成反比 C.因为 =2 n,所以角速度 与转速n成正比 D.因为 =,所以角速度 与周期T成反比 例2.做匀速圆周运动的物体,10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m,试求物体做匀速圆周运动时: (1)线速度的大小; (2)角速度的大小; (3)周期的大小. 例3.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,三轮半径关系是rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求A、B、C轮边缘的a、b、c三质点的角速度之比和线速度之比. 例4.A、B两质点分别做匀速圆周运动,在相同时间内,它们通过的弧长之比sA∶sB=2∶3,而转过的角度之比 A∶ B=3∶2,则它们的周期之比TA∶TB= ;角速度之比 A∶ B= ;线速度之比vA∶vB= ,半径之比RA∶RB= . 练.如图所示,转轴O1上固定有两个半径分别为R和r的轮,用皮带传动O2轮,O2的轮半径是r′,若O1每秒钟转了5圈,R=1m,r=r′=0.5m,则: ①大轮转动的角速度 = rad/s; ②图中A、C两点的线速度分别是vA= m/s,vC= m/s。 【基础训练】 1.下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是( ) A.是线速度不变的运动 B.是角速度不变的运动 C.是角速度不断变化的运动 D.是相对圆心位移不变的运动 2.关于角速度和线速度,说法正确的是( ) A.半径一定,角速度与线速度成反比 B.半径一定,角速度与线速度成正比 C.线速度一定,角速度与半径成正比 D.角速度一定,线速度与半径成反比 3.如图所示是一个玩具陀螺.a、b和c是陀螺上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 稳定旋转时,下列表述正确的是( ) A.a、b和c三点的线速度大小相等 B.a、b和c三点的角速度相等 C.a、b的角速度比c的大 D.c的线速度比a、b 的大 4.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 5.两个小球固定在一根长为L的杆的两端,绕杆的O点做圆周运动,如图5-4-11所示,当小球1的速度为v1时,小球2的速度为v2,则转轴O到小球2的距离是( ) A. B. C. D. 6.A、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sA∶sB=2∶3,转过的角度之比 A∶ B=3∶2,则下列说法正确的是( ) A.它们的半径之比rA∶rB=2∶3 B.它们的半径之比rA∶rB=4∶9 C.它们的周期之比TA∶TB=2∶3 D.它们的频率之比fA∶fB=2∶3 7.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮的角速度为 ,则丙轮的角速度为( ) A. B. C. D. 8.如下图所示,皮带传动装置在运行中皮带不打滑,两轮半径分别为R和r,用r:R=2:3,M、N分别为两轮边缘上的点,则在皮带运行过程中,M、N两点的角速度之比为 M: N=_;线速度之比vM:vN=_. 9.在男女双人花样滑冰运动中,男运动