内容正文:
第六章 圆周运动
第一节 圆周运动
生活中常见的曲线运动!
这些物体的运动轨迹,有什么共同点?
一.圆周运动:轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动.
能举例吗?
问题:秒针上(或手臂上)的两点谁运动的快?
谁是对的?为什么?
1.线速度
(1)定义:质点做圆周运动通过的弧长Δs和所用时间Δt的比值叫做线速度的大小。
二.描述圆周运动物理量
(2)大小:
v =
Δt
Δs
∆s、∆t
弧长或路程,并非位移
注意:当Δt 很小时(趋近零),弧长ΔS就等于物体的位移,式中的v ,就是直线运动中学过的瞬时速度。
(3)单位:m/s
(4)方向:
质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向,故线速度为矢量
(5)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。
匀速圆周运动
v
v
v
o
:物体做圆周运动,且线速度大小处处相等。
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗?
匀速圆周运动是变速运动,这里的匀速指速度
大小(速率)不变
知识回顾:
1.什么是圆周运动?
2.线速度大小?
轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动.
v =
Δt
Δs
描述质点沿圆周运动的快慢。
弧长或路程,并非位移
标矢性?
方向?
意义?
矢量
质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向
3.匀速圆周运动?
问题1:A,B齿轮边缘的两点的线速度有何关系?
问题2:A,B齿轮边缘的两点绕圆心转动快慢一样吗?
(即相同时间内,绕过的圆心角一样吗?)
问题3:如何描述质点沿绕圆心转动的快慢?
自行车的前后齿轮示意图
角速度:
1定义:质点所在的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。
4.角速度是矢量,匀变速圆周运动是角速度不变的圆周运动
2.公式:
Δ
θ
Δt
3.单位:
弧度/秒或rad/s
Δθ采用弧度制
角速度标矢性?
描述质点沿绕圆心转动的快慢。
线速度v、角速度w与周期T的关系
Δ
Δ
Δ
θ
Δs,Δt
r
线速度:
角速度:
①r一定时,由v=ωr知线速度v与角速度ω成正比。
②ω一定时,由v=ωr知线速度v与半径r成正比。
③v一定时,由v=ωr知角速度ω与半径r成反比。
线速度的大小等于角速度的大小与半径的乘积
1.(圆周运动的理解)(多选)质点做匀速圆周运动,则( )
A.在任何相等的时间里,质点的位移都相同
B.在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等
C.在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相同
D.在任何相等的时间里,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等
E.做匀速圆周运动物体, 速度,速率,角速度,周期,频率都是不变的
2. 做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径为20m的圆周运动了100 m,求该物体做圆周运动时:
(1)线速度的大小; (2)角速度; (3)周期。
(1)10 m/s (2)0.5 rad/s (3)4π s
BD
匀速圆周运动性质及特点:
(1) 匀速圆周运动是变速运动
(2) 速率、角速度、周期、频率不变,线速度时刻改变
3. (多选)甲、乙两个做圆周运动的质点,它们的角速度之比为3∶1,线速度之比为2∶3,那么下列说法正确的是( )
A.它们的半径之比为2∶9 B.它们的半径之比为1∶2
C.它们的周期之比为2∶3 D.它们的周期之比为1∶3
AD
4. (多选)走时准确的机械表的时针和分针做匀速圆周运动时( )
A.分针角速度是时针角速度的12倍
B.分针角速度是时针角速度的60倍
C.如果分针的长度是时针的2倍,那么分针端点的线速度是时针端点线速度的24倍
D.如果分针的长度是时针的2倍,那么分针端点的线速度是时针端点线速度的1.4倍
AC
$$