高中物理（基础初探 要点归纳 达标测试） 第五章 第4节 圆周运动课件 新人教版必修2.ppt

【总结提升】巧解圆周运动中的传动问题 传动问题是圆周运动部分的一种常见题型，在分析此类问题 时，关键是要明确什么量相等，什么量不等，在通常情况下， 应抓住以下两个关键点： (1)绕同一轴转动的各点角速度ω、转速n和周期T相等，而各 点的线速度v=ωr与半径r成正比； (2)在皮带不打滑的情况下，皮带和皮带连接的轮子边缘各点 线速度的大小相等，不打滑的摩擦传动两轮边缘上各点线速 度大小也相等，而角速度ω= 与半径r成反比。 * 【变式备选】一个圆环，以竖直直径AB为轴匀速转动，如图所示，求环上M、N两点的： (1)线速度的大小之比； (2)角速度之比。 * 【解析】M、N是同一环上的两点,它们与环具有相同的角速度, 即 ωM∶ωN=1∶1,两点做圆周运动的半径之比 rM∶rN=sin60°∶sin30°= ∶1,故 vM∶vN=ωMrM∶ωNrN= ∶1。 答案:(1) ∶1　(2)1∶1 * 【典例】如图所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B,求小球的初速度及圆盘转动的角速度ω的大小。 考查内容 圆周运动中的相遇问题 * 【标准解答】小球做平抛运动，在竖直方向上 则运 动时间t= 又因为水平位移为R,所以小球的初速度 在时间t内圆盘转过的角度θ=n·2π,又因为θ=ωt,则圆盘 角速度 答案： * 匀速圆周运动的多解问题 匀速圆周运动的多解问题常涉及两个物体的两种不同的运动,其中一个做匀速圆周运动,另一个做其他形式的运动。由于这两种运动是同时进行的,因此,依据等时性建立等式来解待求量是解答此类问题的基本思路。 特别需要注意的是,因匀速圆周运动具有周期性,使得前一个周期中发生的事件在后一个周期中同样可能发生,这就要求我们在确定做匀速圆周运动物体的运动时间时,必须把各种可能都考虑进去,一般t=nT(T为运动周期,n为运动圈数)。 * 【案例展示】如图所示,B物体放在光滑的水平地面上,在水平力F的作用下由静止开始运动,B物体的质量为m,同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动。求满足使A、B速度相同的力F的取值。 * 【标准解答】速度相同即大小、方向相同，B为水平向右，A一 定要在最低点才能保证速度水平向右。由题意可知：当A从M点 运动到最低点时 t=nT+ (n=0,1,2…)，线速度v=ωr 对于B(初速度为0)： 解得：F= (n=0,1,2…)。 答案： (n=0,1,2…) * 【名师点评】通过以上规范解答，不难得出以下两点： (1)明确两个物体参与运动的性质和求解的问题；两个物体参与的两个运动虽然独立进行，但一定有联系点，其联系点一般是时间或位移等，抓住两运动的联系点是解题关键。 (2)注意圆周运动的周期性造成的多解。分析问题时可暂时不考虑周期性，表示出一个周期的情况，再根据运动的周期性，在转过的角度θ上再加上2nπ，具体n的取值应视情况而定。 * 1.(基础理论辨析题)下列关于匀速圆周运动的说法，正确的是 ( ) A.线速度的大小和方向都改变 B.线速度的大小和方向都不变 C.线速度的大小改变，方向不变 D.线速度的大小不变，方向改变 E.线速度的大小与半径成正比 F.半径一定时，线速度的大小与角速度成反比 G.半径一定时，线速度的大小与角速度成正比 * 【解析】选D、G。做匀速圆周运动的物体在任何相等时间内通过的路程相同，即匀速圆周运动的线速度大小不变，但线速度的方向时刻改变，A、B、C错，D对。由v=ω·r知，角速度一定时，线速度的大小与半径成正比；半径一定时，线速度的大小与角速度成正比，E、F错，G对。 * 2.下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法中，正确的是( ) A．若它们的线速度相等，则角速度一定相等 B．若它们的角速度相等，则线速度一定相等 C．若它们的周期相等，则角速度一定相等 D．若它们的周期相等，则线速度一定相等 * 【解析】选C。根据v=ωr可知，在不知半径r的情况下，线速 度相等，角速度不一定相等，同样角速度相等，线速度也不 一定相等，A、B错。由于 故周期相等，角速度一 定相等，线速度不一定相等，C对，D错。 * 3.如图所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个 木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心 的 地方，它们都随圆盘一起运动。比较两木块的线速度和角速 度，下列说法中正确的是( ) A.两木块的线速度相等 B.两木块的角速度相等 C.M的线速度是N的线速度的3倍 D.M的角速度是N的角速度的3倍 * 【解析】选B、C。由传动装置特