期中复习圆周运动.docx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:DOCX 页数:4 大小:1.6MB 金币:10 举报 版权申诉
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一、基本概念1、匀速圆周运动描述匀速圆周运动快慢的物理量:(1)线速度=(一周)单位。(2)角速度=(一周)单位。(3)周期:周期长,表示运动;周期短,表示运动(4)转数:单位时间内质点做圆周运动的圈数(定义)(5)频率:单位时间内质点做周期性运动的次数(定义)角速度与线速度、周期、频率、转数关系:ω====下图个点线速度和角速度大小关系:同一转动物体上,角速度相等;同一皮带轮连接的轮边缘上线速度相等。线速度:VA>VB=Vc角速度:ωA=ωB>ωC2、向心力、向心加速度F====a====向心加速度是描述物理量,产生向心加速度的力叫向心力。向心力只改变速度,不改变速度。二、典型例题匀速圆周运动基本思路:合外力=向心力水平面上的圆周运动:圆锥摆:质量为m小球,长为L的细线,细线与竖直方向夹角为θ,求:(1)轨道半径?(2)绳子拉力?(3)线速度?(4)角速度?例题:长度不同的两根细绳,悬于同一点,另一端各系一个质量相同的小球,使它们在同一水平面内作圆锥摆运动,如下图所示,则()旋转盘:物体A距离中心为R,接触面摩擦因数为µ,求物体的最大速度?例题:如下图所示,细绳一端系着质量M=的物体,静止在水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量m=的物体,M的中点与圆孔距离为,并知M和水平面的最大静摩擦力为2N,现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围m会处于静止状态?(g=10m/s2)飞车走壁:人与墙壁摩擦因数为µ,人距中心轴距为r,求若使人不落下时的最小角速度?h例题:小球B在圆锥形曲面内做圆周运动,如图夹角为θ,小球距离底部高位h,,求:v=?;ω=?汽车(摩托车)拐弯:(1)水平面:什么力提供向心力?最大安全速度?(2)倾斜路面:为了更安全的转弯,路面设计成外侧路面高于内侧路面。什么力提供向心力?设计速度是多大?例题:在高速公路的拐弯处,路面造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧要高一些,路面与水平面间的夹角为θ。设拐弯路段是半径为R的圆弧,要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,车速v应多大?汽车在此处转弯时,能否超过这个速度?若低于这个速度呢?5、火车拐弯(1)火车在水平轨道面拐弯:火车在水平方向上受到哪些力?什么力提供向心力?长期使用会导致的后果?(2)在倾斜的轨道处拐弯:为了便于更好的拐弯,火车轨道设计成外轨道与内轨,如图。什么力提供向心力?设计转弯速度多大?例题:火车转弯轨道处的路面设计成外高内低,这样更有利于火车转弯。某段弯道半径为1000m,设计速度为72km/h,则弯道上路轨与水平面夹角θ多大?火车能否超过72km/h的速度转弯?竖直面上的圆周运动:1、过桥:受力分析方程:(1)恰好能达到最高点:(2)当车对桥压力为零时,速度?若超过这个速度会有什么情况?例题:质量为m的汽车,以速度V通过半径R的凸形桥最高点时对桥的压力为,当速度V′=时对桥的压力为零,以速度V通过半径为R凹型最低点时对桥的压力为.2、绳拉球:(圆轨道)最高点:达到最高点的临界条件:临界速度:能通过最高点速度例题:如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道的压力恰好为零,则小球落地点C距A处多远?求在C点的速度大小.3、杆拉球(圆管形轨道)(1)最高点:能达到最高点的临界条件:临界速度:能通过最高点速度(2)当拉力为零时:速度v=当v>时,杆对球为,圆管轨道对球为。当v<时,杆对球为,圆管轨道对球为。例题:杆长L=,m=2kg,它绕O点在竖直面做圆周运动,当通过最高点时:求:(1)当v=1m/s时,杆受到多大的力?是什么力?(2)当v=4m/s时,杆受到的力多大?是什么力?典型例题:如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径是4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中,皮带不打滑;则角速度_____________;线速度=______________;向心加速度=__________________。2、质量相等的小球A、占分别固定在轻杆的中点及端点,当杆在光滑的水平面上绕O点匀速转动时,如图4—2—6所示,求杆的O段及AB段对球的拉力之比.3、若火车按规定速率转弯时,内、外轨对车轮皆无侧压力,则以较小速率转弯时()C.内、外轨对车轮都有侧压力D.内、外轨对车轮均无侧压力竖直面上的圆周运动:过桥问题绳拉球问题(环形轨道)杆拉球问题(圆管轨道)4、万有