谁能帮我找一点物理的复习资料,有关匀速圆周运动的。
学习与实践相结合,建议用绳子拴一个重物比如石头子,用手使他做圆周运动,当然这个模型不是严格意义上的圆周运动,但是你可以利用这个过程去体会向心力是怎么回事,牛顿他老人家总是把物体惯性这个东西描述的很抽象,这样你可以有实质的去感受改变物体运动方式是需要力的这句话的含义了,它不仅是说改变运动速度还有包括运动方向,这一切的一切源于物体是有质量的,它很懒,没有人对它用力,它不改变。
不同的转速和绳长你都好好体会,和所给的公式相结合,去体会种种正比与反比的联系。
总之把它归结成一个感性的认识就是,
物体越重,改变的的越快需要的力就越大(改变包括运动方向和运动速度)
没必要向你讲述课本的内容,那是老师的任务,我所能带给你的,是一种感性认识
让你凭直觉和感受去理解物理规律
描述匀速圆周运动快慢的物理量: ①意义:描述质点沿圆弧运动的快慢的物理量,线速度越大,质点沿圆弧运动越快。②定义:线速度的大小等于质点通过的弧长s与所用时间t的比值。③单位:m/s。④矢量:方向在圆周各点的切线方向上。⑤就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。⑥质点做匀速圆周运动时,线速度大小不变,但方向时刻在改变,故其线速度不是恒矢量。⑦边缘相连接的物体,线速度相同。 ① 定义:连接质点和圆心的半径(动半径)转过的角度跟所用时间的比值,叫做匀速圆周运动的角速度。②单位:rad/s(弧度每秒)。③矢量(中学阶段不讨论,用右手定则可判断方向,例如:当其在水平面上顺时针转动时角速度方向竖直向下)。④质点做匀速圆周运动时,角速度ω恒定不变。⑤同一物体上任意两点,除旋转中心外,角速度相同。 ①定义:做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。②单位:s(秒)。③标量:只有大小。④意义:定量描述匀速圆周运动的快慢。半径相等时,周期长说明运动得慢,周期短说明运动得快。⑤质点做匀速圆周运动时,周期恒定不变。 ①定义:周期的倒数(每秒内完成周期性运动的次数)叫频率。②单位:Hz(赫)。③标量:只有大小。④意义:定量描述匀速圆周运动的快慢,频率高说明运动得快,频率低说明运动得慢。⑤质点做匀速圆周运动时,频率恒定不变。 ①定义:做匀速圆周运动的质点每秒转过的圈数。②单位:在国际单位制中为r/s(转每秒);常用单位为r/min(转每分)。1 r/s=60 r/min。(注:r=round 英:圈,圈数)③标量:只有大小。④意义:实际中定量描述匀速圆周运动的快慢,转速高说明运动得快,转速低说明运动得慢。⑤质点作匀速圆周运动时,转速恒定不变。
匀速圆周运动的知识是本章的核心内容,它是研究万有引力、人造卫星的基础,它们都是近年来的高考热点,随着高考对现代科技考查的日益加强,对圆周运动知识的考查频率不会改变.
核心知识
1.匀速圆周运动的界定
质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的弧长相等,这种运动称匀速圆周运动.
2.描述匀速圆周运动的物理量
物体的运动形式越复杂,用于描述的物理量就越多.与直线运动相比,增加了角速度和周期等来描述匀速圆周运动.
(1)线速度v
物体在一段时间内通过的圆弧长度s与这段时间t的比值越大,表示物体运动的越快.这个比值就是匀速圆周运动的线速度大小.
v=
线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度.线速度是矢量,其方向就在圆周该点的切线方向上(如图4-1所示).线速度的方向是时刻在变化的,所以匀速圆周运动是变速度运动,这里的“匀速”是指速率不变的意思.
(2)角速度ω
连接运动物体和圆心的半径在一段时间内转过的角度φ与这段时间t的比值叫做匀速圆周运动的角速度(如图4-1所示).
ω= .对某一确定的匀速圆周运动来说,角速度是恒定不变的.
(3)周期T、频率
f匀速圆周运动的一个重要特点是周期性,即物体经过一定时间后,位置、速度又与原来相同.做匀速圆周运动的物体运动一周所需时间叫做周期.用符号T表示.
周期的倒数叫做频率,用符号f表示.f=1/T.频率的含义是做匀速圆周运动的物体在一秒内转过的圈数.
3.描述匀速圆周运动的各物理量间的关系
(1)线速度与角速度的关系
由图4-1可见,圆弧长度s等于半径r与圆心角φ的乘积s=rφ
所以v= = =rω,即v=rω
上式表示线速度的大小等于角速度与半径的乘积.
(2)角速度、周期或频率、转速间的关系
ω= =2πf.
实际中也常用转速来描述匀速圆周运动的快慢.转速是指单位时间内转过的圈数,常用符号n表示,单位符号是r/s或r/min,读作转每秒或转每分.
典型例题
例1 一个质点做匀速圆周运动,它在任意相等的时间内( )
A.通过的弧长相等 B.通过的位移相同
C.转过的角度相同 D.速度的变化相同
分析与小结 (1)质点沿圆周运动,如果在相等时间内通过的弧长相等,这种运动就是匀速圆周运动,因轨迹为圆周,故匀速圆周运动一定是变速运动,其中“匀速”二字只是指速度大小不变.
(2)质点作匀速圆周运动,在相等时间内通过的弧长相等,由rθ=s,表明转过的角度也相同,因位移,速度的变化均为矢量,只能说在相等时间内质点位移的大小,速度变化的大小相等,不能说位移,速度的变化相同.
正确选项为A、C.
例2 作匀速圆周运动的物体( )
A.因相等时间内通过的弧长相等,所以线速度恒定
B.如果物体在0.1s转过30°,则角速度为300rad/s
C.若半径r一定,则线速度与角速度成正比
D.若半径为r,周期为T,则线速度v=2πr/T
分析与小结 本例正确答案为C、D,分析与小结如下:
(1)线速度v=s/t,反映质点沿圆弧运动的快慢程度,是矢量,大小恒定,方向沿圆弧切线方向,在不断地改变,故不能说v恒定.
(2)角速度ω=θ/t,反映质点与圆心连线转动的快慢,国际单位为rad/s,B中ω=(π/6)/0.1= rad/s
(3)线速度与角速度的关系为v=ωr,由该式可知,r一定时,v∝ω,v一定时,ω∝1/r,ω一定时,v∝r.
(4)物体转动一周的时间为T,由线速度与角速度的定义,在特殊情形下(转一周)的线速度与角速度的表达式分别为:v=2πr/T,由ω=2π/T,也可得到v=ωr.
例3 如图4-2所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴,A、B、C分别是三个轮边缘的点,且RA=RC=2RB,则三质点角速度和线速度的关系分别为(皮带不打滑)
A.ωA:ωB:ωC=1:2:1,vA:vB:vC=1:2:1
B.ωA:ωB:ωC=2:2:1,vA:vB:vC=2:1:1
C.ωA:ωB:ωC=1:2:2,vA:vB:vC=1:1:2
D.ωA:ωB:ωC=2:2:1,vA:vB:vC=1:2:2
分析 因皮带不打滑,传动带上各处线速度大小相同,故vB=vC,因A、B在同一圆盘上,故角速度相等,即ωA=ωB,再由线速度与角速度的关系式v=ωr,因RA=2RB,有VA=2VB,又RC=2RB,有ωB=2ωC,将各式联系起来可知选项B正确.
小结 分析皮带传动装置问题时应注意:①若皮带不打滑,与皮带相接触的轮边缘处的线速度大小相等;②同一轮上各点的角速度相等;③找出相等条件后再利用v=ωr进行分析.
例4 如图4-3所示,以角速度ω旋转的圆盘边缘上P点站有一持枪的射击者,他随圆盘一起转动,已知枪弹速度为v0,为了能使枪弹击中圆心O,射击时枪与半径R的夹角为 ,枪弹实际运动的速度是 .
分析 由于圆盘的运动,射出的子弹同时参与两个运动,实际速度是圆盘边缘的线速度ωR与子弹相对圆盘的速度v0的矢量和,如图4-4所示,由图可知.
v0与OP的夹角θ=sin-1(ωR/v0)
实际速度v=
小结 确定两个分速度的方向是分析解答之关键,可分别假设v0=0,ωR=0求得,由于v0与ωR不在同一直线上,合成时应用平行四边形定则.
例5 半径r的圆板板面与地面平行放置,板面距离地面的高度为h,板可绕通过圆心的竖直轴转动.当板以角速度ω转动时,板面上存有的水自板的边缘甩出落在地面成一大圆圈,求大圆圈的半径.
分析 题中所叙述的物理过程示意如图4-5所示,被转动的圆板甩出的水作平抛运动.抛出时的初速度为圆板转动时圆板边缘的线速度为:v0=r·ω,水由抛出到落地所需的时间为t,则由:h= gt2
得:t= 水抛出的水平距离为:S=v0t=rω·
水落地所形成的大圆,由图4-5可知,
R= = =r
(有些符号没有打上,可以点击一下下面的网址,而且还有不少其他部分的复习资料。)
file:///C:/Documents%20and%20Settings/w/Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/STMJOXE3/907%5B1%5D.ppt#269,5,二、描述匀速圆周运动快慢的物理量
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