圆周运动及应用 完整版课件

1、一、描述圆周运动的物理量及其相互关系 描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、转速、向心加速度、向心力等，现比较如下表：相切快慢圈数转动快慢方向方向圆心圆心大小二、匀速圆周运动与非匀速圆周运动两种运动具体比较如下表项目匀速圆周运动非匀速圆周运动定义线速度大小不变的圆周运动线速度大小不断变化的圆周运动运动特点F向、a向、v均大小不变，方向变化，不变F向、a向、v大小、方向均发生变化，发生变化向心力F向F合由F合沿半径方向的分力提供三、离心运动和近心运动1离心运动(1)本质：离心现象是惯性的表现离心运动并非沿半径方向飞出的运动，而是运动的半径变大，或沿切线方向飞出离心运动并不是受到什么离心

2、力的作用(2)受力特点：当F 时，物体做匀速圆周运动；当F0时，物体沿 飞出；当Fmr2时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力如图431所示mr2切线2向心运动当提供向心力的合外力大于做圆周运动所需向心力时，即F mr2，物体渐渐向圆心运动如图431所示特别提醒物体的运动状态是由力决定的，物体做离心运动还是近心运动，关键是看提供的向心力和所需向心力的大小关系典例启迪例1 (2011桂林质检)某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，如图436所示，链轮和飞轮的齿数如下表所示，前、后轮直径约为660 mm，人骑该种自行车行进速度为4 m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为 ()名称链

3、轮飞轮齿数N/个483828151618212428A1.9 rad/s B3.8 rad/sC6.5 rad/s D7.1 rad/s归纳领悟两种常见的传动装置特点(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)传动的两轮边缘上相接触各点线速度大小相等典例启迪例2某桥面设计行车速度每小时100公里假设一辆质量m2.0 t的小轿车，驶过半径R90 m的一段圆弧形桥面，重力加速度g10 m/s2.求：(1)若桥面为凹形，小轿车以20 m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？(2)若桥面为凸形，小轿车以10 m/s的速度通过桥面最高

4、点时，对桥面压力是多大？(3)小轿车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？答案(1)2.89104 N(2)1.78104 N(3)30 m/s归纳领悟 “轻绳”、“轻杆”两种模型比较例3如图4312所示，在光滑的圆锥体顶端用长为l的细线悬挂一质量为m的小球圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为30.小球以速率v绕圆锥体轴线在水平面内做匀速圆周运动答案(1)1.03mg(2)2mg归纳领悟(1)先确定临界值v0，再对v1、v2所对应的情况做出判断，可以减少解题的盲目性，少走弯路(2)当小球与圆锥面脱离后，线与竖直方向的夹角发生了变化，应重新设角度(12分)一内壁光滑的环形圆管位于竖直平面内，环的半径为R(比圆管的半径大得多)，圆管中有两个直径与圆管内径相同的小球A、B(可视为质点)已知A球的质量为m1，B球的质量为m2，它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都为v0.设A球运动