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水平面内的圆周运动
?甲.乙两物体都在做匀速圆周运动,以下各种情况下哪个物体的向心加速度比较大?
它们的线速度相等,乙的半径小.
它们的周期相等,甲的半径大.
它们的角速度相等,乙的线速度小?
它们的线速度相等,在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大.
2、分析图1中物体A?B、C的受力情况,说明这些物体做圆周运动时向心力的来源,并写出
动力学方程.
下列说法正确的是 ( )
匀速圆周运动是一种匀速运动
匀速圆周运动是一种匀变速运动
匀速圆周运动的加速度不能为零。
物体做匀速圆周运动时,其合力为零,不改变线速度大小。
4、 如图5-5-1所示的皮带传动装置,主动轮a上两轮的半径分别为3/?和r,从动轮Q的半径为
2r,A.B、6?分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,求:
⑴人B、6?三点的角速度之比5 :贝I」:3尸
⑵线速度大小之比V4 : VB : 1/0= 一.水平面内的圆周运动
例题.如图所示,物块在水平圆盘上,与圆盘一起绕固定轴飞速转动,下列 说法中正确的是()
物块处于平衡状态
物块受三个力作用
在角速度一定时,物块到转轴的距离越远,物块越不容易脱离圆盘
在物块到转轴距离一定时,物块运动周期越小,越不容易脱离圆盘 变式J如图所示,在水平转台上放有爪B两个小物块,它们距离轴心0分别为rA=0.2m, rB=0.
3m,它们与台面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的0. 4倍,g取10 m/s2,
当转台转动时,要使两物块都不发生相对于台面的滑动,求转台转动的角速度的范 围;
要使两物块都对台面发生滑动,求转台转动角速度应满足的条件。
⑴当转盘角速度3 l=V^f
⑴当转盘角速度3 l=V^f时,细绳的拉力T1。
变式2、如图所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块到转轴的距离为r时,连接物
求:
块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零)。物体和转盘间最 大静摩擦力是其下压力的U倍。
⑵当转盘角速度32&古 时,细绳的拉力T2。
变式3.一圆盘可以绕其竖直轴在图2所示水平面内转动,圆盘半径为R。甲.乙物体质量分
别是M和m (M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的〃倍,两物体用一根长为
见泌的轻绳连在一起。若将甲物体放在转轴位置上,甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直, 要使两物体与圆盘间不发生相对滑动,则转盘旋转角速度的最大值不得超过(两物体均看作 质点)()
TOC \o "1-5" \h \z “(M 加)q M m
A. mL B. ML i 口 i
“(M 只 "(M+〃” q 々
o
厂 -ML n mL
B变式4、如图所示,光滑的水平圆盘中心处有一个小孔,用细绳穿过小孔,绳 两端各系一个小球A和B,两球质量相等,圆盘上的A球做半径为r=20cm的匀速 圆周运动,要使B球保持静止状态,求A球的角速度3应是多大
B
作业: 1.如图所示,水平转盘上放有一个质量为m的小物体,小物体离转动轴的距 离为匚转轴 与小物体间用一根刚好伸直的细线相连,小物体和转盘间的最大静摩擦力等于重 力的P倍,
细线所能承受的最大拉力为3“/ng?求:
当转盘角速度为°严金争时,细线的拉力为多大?
若小物体始终相对转盘静止,转盘转动的最大角速度是多少?
水平面内的圆周运动
1 .在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图所示,在某 路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车 的运动可看作是做半径为R的圆周运动.设内外路面高度差为h, 路基的水平宽度为d,路面的宽度为L.已知重力加速 度为g?要使
车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速
应等于
懋考或交流1、如果超速行驶会怎么样?如果减速行驶 昵?如
2、各种车辆在公路上行驶,向心力怎样提供?
B.mg
B.mg
变式
2 .质量
v2
m—
变式3.如图所示,是双人花样滑冰运动中男运员拉着女运动员做圆锥摆运动的精 彩
场面,若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为9.女运动员的质量为 m,转动过
程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为n求:
(1 ) 男运动员对女运动员的拉力大小
(2) 两人转动的角速度。
(3 ) 如果男.女这动员手拉手均作匀速圆周运动,己知两人质量 比为2:1,求他们作匀速圆周运动的半径比。
圆锥摆及其变形 1?如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平 面内做匀速
圆周运动,则它们的 ()
周期相同
线速度的大小相等
角速度的大小相等
向心加速度的大小相等
变形1 :具有相同锥度角(长度不同)的圆锥 摆
变式2、如图所示,两绳系一质量为m=O.lkg的小球,上面绳长L=2m,两端都拉 直时与轴的夹角分别为30。与45。,问球的角速度在什么范围内,两绳始终张紧
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