2.1
圆周运动
班级:
姓名:
1.关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是
A.圆周运动是匀变速曲线运动
B.平抛运动是匀变速曲线运动
C.物体做圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心
D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的
2.一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( )
A.轨道半径越大,线速度越大
B.轨道半径越大,线速度越小
C.轨道半径越大,周期越大
D.轨道半径越大,周期越小
3.关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.线速度的方向保持不变
B.线速度的大小保持不变
C.角速度大小不断变化
D.线速度和角速度都保持不变
4.如图是共享单车的部分结构,单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样,它们的边缘有三个点A和B和C,如图所示.正常骑行时,下列说法正确的是( )
A.A点的角速度大于B点的角速度
B.A点的线速度与B点的线速度大小相等
C.C点的角速度小于B点的角速度
D.C点的线速度与B点的线速度大小相等
5.(多选)如图所示皮带传送装置,皮带轮O和O′上的三点A、B和C,OA=O′C=r,O′B=2r。则皮带轮转动时A、B、C三点的情况是 ( )
A.vA=vB,vB>vC
B.ωA=ωB,vB>vC
C.vA=vB,ωB=ωC
D.ωA>ωB,vB=vC
6.(多选)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,它们的角速度之比为3∶1,线速度之比为2∶3,那么下列说法中正确的是( )
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
7.(多选)为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B,A、B平行相距2
m,轴杆的转速为3600
r/min,子弹穿过两盘留下两弹孔a、b,测得两弹孔半径夹角是30°,如图所示.则该子弹的速度是(
)
A.360
m/s
B.720
m/s
C.1440
m/s
D.111
m/s
8.如图所示,一位同学玩飞镖游戏.圆盘最上端有一P点,飞镖抛出时与P等高,且距离P点为L.当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动.忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点,则
A.飞镖击中P点所需的时间为
B.圆盘的半径可能为
C.圆盘转动角速度的最小值为
D.P点随圆盘转动的线速度不可能为
9.撑开的雨伞的半径为R,伞边缘距地面的高为h,伞轴成竖直放置.现在使雨伞以角速度ω绕伞轴转动,伞边缘上的水滴被甩出.不计空气阻力,水滴在地面上落成一个圆周,求圆的半径.
10.如图所示,小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动,当它运动到图中a点时,在圆形槽中心O点正上方h处,有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出,恰好在a点与A球相碰,求:
(1)B球抛出时的水平初速度;
(2)A球运动的线速度的最小值.
参考答案
1.B 2.A
3.B
4.B
5.AC
6.AD
7.CD
8.A
9.【解析】
雨点从伞边缘甩出后做平抛运动,初速度为
v=ωR
平抛的竖直方向
平抛的水平位移为
x=vt
r2=x2+R2
所求半径为r=
10.解析 (1)小球B做平抛运动,其在水平方向上做匀速直线运动,则R=v0t①
在竖直方向上做自由落体运动,则h=gt2②
由①②得v0==R
.
(2)设相碰时,A球转了n圈,则A球的线速度
vA===2πRn
当n=1时,其线速度有最小值,即
vmin=2πR
.2.1
圆周运动
教学目标:1、理解描述圆周运动的物理量2、掌握描述圆周运动的物理量之间关系式并能应用
教学重点:1.对描述圆周运动的物理量:线速度、角速度、周期的理解与掌握
2.对描述圆周运动的物理量之间关系式的推导与应用
教学难点:传动装置问题的解决
【自主学习】
1、圆周运动:运动轨迹是
的运动,叫做圆周运动。
2、匀速圆周运动:物体沿着圆周运动,且速度的
保持
。
3、线速度V:通过的
与
的比值,公式
,单位
。
匀速圆周运动的线速度大小
,方向
。
4、角速度:转过的
与
的比值。公式
,单位
。
匀速圆周运动的角速度大小
。
5、周期T:做匀速圆周运动的物体,转过
所用的时间,单位
。
6、转速n:做匀速圆周运动的物体,单位时间内转过的
,单位
。
【交流讨论】匀速圆周运动时匀速运动吗?
【成果展示】展示学生交流讨论成果
【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理,阐释内涵与外延等(略)
【学以致用】
考点一 对匀速圆周运动概念的理解
【例1】关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是变速运动
B.匀速圆周运动的速率不变
C.任意相等时间内通过的位移相等
D.任意相等时间内通过的路程相等
【变式1】匀速圆周运动属于( )
A.匀速运动
B.匀加速运动
C.加速度不变的曲线运动
D.变加速曲线运动
考点二 圆周运动的各物理量的关系
【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.
【变式1】从“嫦娥奔月”到“万户飞天”,从“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟遨游太空,中华民族载人航天的梦想已变成现实.如图2-1-13所示,“神舟”五号飞船升空后,先运行在近地点高度200千米、远地点高度350千米的椭圆轨道上,实施变轨后,进入343千米的圆轨道.假设“神舟”五号实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了n周,起始时刻为t1,结束时刻为t2,运行速度为v,半径为r.则计算其运行周期可用( )
A.T=
B.T=
C.T=
D.T=
【变式2】机械表(如图所示)的分针与秒针从重合至第二次重合,中间经历的时间为
( )
A.
min B.1
min
C.
min D.
min
考点三 传动装置中物理量间的关系
【例3】如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三个轮的半径关系是rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的角速度之比和线速度之比.
【变式1】如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】如图所示,两个小球固定在一根长为l的杆的两端,绕杆上的O点做圆周运动.当小球A的速度为vA时,小球B的速度为vB,则轴心O到小球A的距离是
( ).
A.vA(vA+vB)l
B.
C.
D.
参考答案
自主学习
1、圆
2、大小、不变。
3、弧长、对应时间、?s/?t、m/s、不变、时刻变化
4、角度、对应时间、?θ/?t、rad/s、不变
5、一周、s
6、圈数、r/s
【例1】
ABD
【变式1】D
【例2】解析 (1)依据线速度的定义式v=可得
v==
m/s=10
m/s.
(2)依据v=ωr可得
ω==
rad/s=0.5
rad/s.
(3)T==
s=4π
s.
答案 (1)10
m/s (2)0.5
rad/s (3)4π
s
【变式1】AC
【变式2】C
【例3】 a、b两点比较:va=vb
由v=ωr得:ωa∶ωb=rB∶rA=1∶2
b、c两点比较ωb=ωc
由v=ωr得:vb∶vc=rB∶rC=1∶2
所以ωa∶ωb∶ωc=1∶2∶2
va∶vb∶vc=1∶1∶2.
【变式1】A
【变式2】B