(共29张PPT)
6.1 圆周运动
观察
毛驴拉磨
摩天轮
在物理学中,把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。
观察
观察
请同学们通过观察,比较a、b、c三个点的运动快慢。
a与b谁快?a与c谁快?
a
b
c
观察与比较
请同学们通过观察,比较a、b、c三个点的运动快慢。
a与b谁快?a与c谁快?
观察与比较
请同学们通过观察,比较a、b、c三个点的运动快慢。
a与b谁快?a与c谁快?
a
b
c
观察与比较
线速度与角速度
o
c
b
a
φ
线速度与角速度都是矢量。
v
v
v
o
匀速圆周运动
定义:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
率
做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间叫做周期;
单位时间内转过的圈
数叫做转速。
周期与转速
描述圆周运动快慢的物理量
转速 周期 频率
定义
符号
单位
物理意义
关系
物体在单位时间所转过的圈数
n
r/s或r/min
描述物体做圆周运动的快慢
物体运动一周所用的时间
物体在1s内所转过的圈数
T
f
s
Hz或s-1
f =
T
1
线速度、角速度与周期
设物体做半径为 r 的匀速圆周运动:
v =
T
2πr
线速度与周期的关系:
角速度与周期的关系:
ω=
T
2π
v = = = rω
Δt
Δl
Δt
rΔ
θ
v = rω
线速度与角速度的关系:
坐地日行八万里,
绿水青山枉自多,
华佗无奈小虫何!
万户萧疏鬼唱歌。
千村薜荔人遗矢,
巡天遥看一千河。
牛郎欲问瘟神事,
一样悲欢逐逝波。……
艺术夸张?
毛泽东《送瘟神》
毛泽东《送瘟神》
“同轴”点: 角速度相等
“同带”点: 线速度相等
传动装置
牙盘
飞轮
假设脚踏板每2秒转1圈,要知道这种情况下自行车前进的速度有多大,还需要测量哪些物理量?并用这些量导出自行车前进的速度表达式。
思考:
r1
r3
r2
自行车
9层飞轮
2层牙盘
自行车
匀速圆周运动
v =
T
2πr
ω=
T
2π
v = rω
1、描述圆周运动快慢的物理量:
线速度v 、角速度ω 、转速n 、频率f 、周期T
2、匀速圆周运动的特点及性质
v =
Δt
Δl
ω=
Δt
Δ
θ
n = f =
T
1
线速度的大小不变
1.广州的广州塔和上海的东方明珠塔都随地球的自转一起转动,下列说法正确的是( )
A.两座塔的加速度相同
B.两座塔的线速度相同
C.两座塔的运动周期相同
D.两座塔的角速度不同
2.一个电钟的秒针角速度为( )
A.π rad/s B.2π rad/s
C. rad/s D. rad/s
3、图示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r1,从转动的半径为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
D.从动轮的转速为
4、ra =rb=r,rc=2r,rd=4r,在转动过程中皮带不打滑。
求:
①ωa:ωb:ωc:ωd
②Ta:Tb:Tc:Td
③va:vb:vc:vd
a
b
c
d
5、如图所示,直径为d的圆筒绕中心轴作匀速圆周运动,枪口发射的子弹速度为v,并沿直径匀速穿过圆筒。若子弹穿出后在圆筒上只留下一个弹孔,则圆筒运动的角速度为多大?
6、一个半径为R的纸质圆筒,绕其中心轴匀速转动,角速度为ω。一粒子弹沿AO方向打进纸筒,如图所示,从纸筒上的B点穿出,若A、B所对的圆心角为θ,则子弹的速度为多少
θ
A
o
B
R
ω
7.如图,质点A在某一时刻从与圆心等高的a点开始在竖直平面内沿顺时针方向作匀速圆周运动,与此同时位于圆周顶端b点的质点B无初速自由下落,已知圆周半径为R,则:
(1) 质点A的角速度ω满足什么条件才能使AB相遇
(2)质点A的角速度ω满足什么条件,AB才能出现速度相同
d
c
b
a
O
B
A
ω
8.如图所示,A、B两质点绕同一圆心按顺时针方向作匀速圆周运动,A的周期为T1,B的周期为T2,且T1<T2,在某时刻两质点相距最近,开始计时,求:
(1)经过多少时间两质点相距又最近?
(2)经过多少时间两质点相距最远?
A
B
9、机械手表中的时针与分针可视为匀速转动,时针与分针从第一次重合到第二次重合中间经历的时间为( )
A、1h B、11 h/12
C、13h/12 D、12h/11
2、一半径为R的雨伞绕伞柄以角速度ω匀速转动,如图所示, 伞边缘距地面高为h,甩出的水滴做平抛运动,在地面上形成一个圆,求此圆半径为多少?
ω
R
v1
v2
v
1.半径为R的大圆盘以角速度ω旋转,如图所示,有人站在盘边P点上随盘转动,他想用枪击中在圆盘中心的目标O ,若子弹的速度为v0,则( )
A.枪应瞄准目标O射去
B.枪应向PO的右方偏过θ角射去,而cosθ=ωR/v0
C.枪应向PO的左方偏过θ角射去,而tanθ=ωR/v0
D.枪应向PO的左方偏过θ角射去,而sinθ=ωR/v0
5.如图,一水平放置的圆筒正在以中轴线为轴匀速转动,桶上有一小孔,当小孔转到桶的正上方时,在孔正上方h处有一小球由静止开始下落。已知圆孔半径足够大,以使小球穿过时不受阻碍,要使小球穿桶下落,h与圆筒半径R之间应该满足什么关系。