圓周運(yùn)動(dòng)及向心力ppt課件
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一、勻速圓周運(yùn)動(dòng) 質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等,我們就說(shuō)質(zhì)點(diǎn)在做勻速圓周運(yùn)動(dòng).對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí): 1.“勻速”圓周運(yùn)動(dòng)應(yīng)理解為“勻速率”,而不能理解為“勻速度”,因?yàn)閯蛩賵A周運(yùn)動(dòng)線速度的大小雖然不變,但方向時(shí)刻在變化,因而它是變速運(yùn)動(dòng)且是變加速運(yùn)動(dòng). 2.因?yàn)閯蛩賵A周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),所以是有加速度的,故作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力肯定不等于零.,1,二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的幾個(gè)物理量 1.線速度(v) (1)定義:質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng)s和所用時(shí)間t的比值,叫線速度. (3)線速度方向:線速度是矢量,它的方向時(shí)刻在變化,物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度方向就是物體運(yùn)動(dòng)到圓周上該點(diǎn)的切線方向.,2,,,2.角速度(ω) (1)定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度跟所用時(shí)間t的比值,叫做物體的角速度. (3)單位:在國(guó)際單位制中,角度用弧度(rad)表示,故角速度的單位是弧度/秒,符號(hào)是rad/s. 3.周期(T) 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫做周期. 它也是描述質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,周期越長(zhǎng)說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)越慢;周期越短說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)越快.單位:s.,3,,,4.頻率(f):周期的倒數(shù)叫頻率,頻率的單位是:Hz. 5.轉(zhuǎn)速:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù),叫轉(zhuǎn)速.通常用n表示,單位是:r/s. 實(shí)際中所說(shuō)的轉(zhuǎn)數(shù)是指做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體每分鐘轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù),用n表示,單位是:r/min或r/s. 說(shuō)明:頻率和轉(zhuǎn)速對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)在意義上是相等的,但頻率具有更廣泛的意義.兩者的單位也不相同.,4,三、向心力 1.定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的合外力,總是沿半徑指向圓心,叫做向心力. 2.大?。?3.方向:總是沿半徑指向圓心. 4.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力大小是不變的,但方向始終指向圓心,時(shí)刻在變化,故向心力是變力而不是恒力. 5.向心力是根據(jù)力的作用效果命名的力,它可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力,也可以是它們的合力,或某一個(gè)力的分力.,5,四、向心加速度 1.定義:由向心力產(chǎn)生的加速度,叫向心加速度,描述線速度方向變化的快慢. 2.大?。?3.方向:始終指向圓心. 4.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度大小是不變的,但方向時(shí)刻在變,因此勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度變化的變加速曲線運(yùn)動(dòng).(非勻速曲線運(yùn)動(dòng)),6,五、離心現(xiàn)象 1.定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在合外力突然消失或不足以提供向心力的情況下,所做的逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng),稱(chēng)為離心運(yùn)動(dòng). 2.物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件:合外力突然消失或不足以提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力. 做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,由于本身的慣性,總有沿圓周切線方向飛出去的傾向.當(dāng)合外力等于向心力時(shí),物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng);當(dāng)合外力突變?yōu)?時(shí),物體沿切線飛出;當(dāng)合外力小于所需的向心力時(shí),物體逐漸遠(yuǎn)離圓心.,7,(多選)對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.線速度不變 B.角速度不變 C.周期不變 D.轉(zhuǎn)速不變 解析:由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知,A錯(cuò),B、C、D正確. 答案:BCD,8,(單選Ⅰ)關(guān)于角速度和線速度,下列說(shuō)法正確的是( ) A.半徑一定,角速度與線速度成反比 B.半徑一定,角速度與線速度成正比 C.線速度一定,角速度與半徑成正比 D.角速度一定,線速度與半徑成反比 解析:根據(jù)v=ωr可知,半徑一定,角速度與線速度成正比,A錯(cuò),B正確;線速度一定,角速度與半徑成反比,C錯(cuò);角速度一定,線速度與半徑成正比,D錯(cuò). 答案:B,9,(單選Ⅱ)(2010年廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)如圖所示,飛機(jī)在豎直平面內(nèi)俯沖又拉起,這一過(guò)程可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng).在最低點(diǎn)時(shí),飛行員對(duì)座椅的壓力為F.設(shè)飛行員所受重力為G.則飛機(jī)在最低點(diǎn)時(shí)( ) A.F=0 B.F<G C.F=G D.F>G,10,解析:飛行員在最低點(diǎn)受支持力F′與重力G.此時(shí)F′-G=F向,即F′=G+F向.F′>G,又F′與F是作用力與反作用力,大小相等,故F>G. 答案:D,11,(單選Ⅰ)關(guān)于向心加速度的物理意義,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.它描述的是線速度方向變化的快慢 B.它描述的是線速度大小變化的快慢 C.它描述的是向心力變化的快慢 D.它描述的是角速度變化的快慢 解析:向心加速度描述的是線速度方向變化的快慢,A正確;在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中線速度大小是不變的,B錯(cuò);根據(jù)牛頓第二定律,向心加速度是由向心力決定的,C錯(cuò);勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度是一個(gè)恒量,D錯(cuò). 答案:A,12,(多選)(2010年廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)下列屬于離心現(xiàn)象的是( ) A.投籃球 B.投擲標(biāo)槍 C.用洗衣機(jī)脫去濕衣服中的水 D.旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉雨傘上的水滴,13,解析:洗衣機(jī)脫出的水和旋轉(zhuǎn)雨傘甩出的水滴都遠(yuǎn)離圓心,做離心運(yùn)動(dòng). 答案:CD 點(diǎn)評(píng):做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在外界提供的向心力小于所需的向心力時(shí),物體做離心運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡是遠(yuǎn)離圓心的曲線.,14,1.(單選Ⅰ)下列現(xiàn)象中,與離心運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的是( ) A.汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大,乘客感覺(jué)被往外甩 B.汽車(chē)急剎車(chē)時(shí),乘客身體向前傾 C.洗衣機(jī)脫水桶旋轉(zhuǎn),將衣服上的水甩掉 D.運(yùn)動(dòng)員投擲鏈球時(shí),在高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候釋放鏈球,解析:汽車(chē)急剎車(chē)時(shí),乘客由于慣性仍然保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故向前傾,故選B. 答案:B,15,2.(單選Ⅰ)(2010年廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)如右圖所示,細(xì)桿上固定兩個(gè)小球a和b,桿繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng).下列說(shuō)法正確的是( ) A.a(chǎn)、b兩球角速度相等 B.a(chǎn)、b兩球線速度相等 C.a(chǎn)球的線速度比b球的大 D.a(chǎn)球的角速度比b球的大,解析:a、b兩點(diǎn)繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn),角速度相等,由v=ω·r知vb>va. 答案:A 點(diǎn)評(píng):同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn)是角速度相等.,16,3.(單選Ⅰ)(2010年黑龍江學(xué)業(yè)水平測(cè)試)如圖,A、B兩點(diǎn)分別位于大小輪的邊緣,接觸面不打滑,則兩輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( ) A.A、B兩點(diǎn)的角速度大小相等 B.A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等 C.A、B兩點(diǎn)的周期相同 D.A、B兩點(diǎn)的頻率相同,解析:兩輪接觸不打滑,接觸處線速度相等,但大輪與小輪轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間不相等,即A、B兩點(diǎn)的周期和頻率不同. 答案:B,17,4.(單選Ⅰ)火車(chē)轉(zhuǎn)彎做圓周運(yùn)動(dòng),如果外軌和內(nèi)軌一樣高,火車(chē)能勻速通過(guò)彎道做圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( ) A.火車(chē)通過(guò)彎道向心力的來(lái)源是外軌的水平彈力,所以外軌容易磨損 B.火車(chē)通過(guò)彎道向心力的來(lái)源是內(nèi)軌的水平彈力,所以?xún)?nèi)軌容易磨損 C.火車(chē)通過(guò)彎道向心力的來(lái)源是火車(chē)的重力,所以?xún)?nèi)外軌道均不磨損 D.以上三種說(shuō)法都是錯(cuò)誤的,解析:火車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力指向圓心,亦即指向內(nèi)軌方向,這個(gè)力來(lái)自外軌的水平彈力,所以外軌容易磨損,選項(xiàng)A正確,其余三個(gè)選項(xiàng)是錯(cuò)的,選A. 答案:A,18,5.(單選Ⅰ)在水平面上轉(zhuǎn)彎的汽車(chē),向心力是( ) A.滑動(dòng)摩擦力 B.靜摩擦力 C.重力和支持力的合力 D.重力、支持力和牽引力的合力,B,19,一、單項(xiàng)選擇題(Ⅰ)(1-10) 1.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),以下說(shuō)法中正確的是( ) A.勻速運(yùn)動(dòng) B.勻變速運(yùn)動(dòng) C.變加速運(yùn)動(dòng) D.以上說(shuō)法都不對(duì),解析:勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)際是“勻速率”圓周運(yùn)動(dòng),其線速度方向時(shí)刻變化,是變加速運(yùn)動(dòng),故選C. 答案:C,20,二、單項(xiàng)選擇題(Ⅱ)(11-16) 11.如右圖所示,靠摩擦傳動(dòng)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的大小兩輪接觸面互不打滑,大輪的半徑是小輪的2倍.A、B分別為大、小輪邊緣上的點(diǎn),C為大輪上一條半徑的中點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是( ) A.vA>vB B.vB>vC C.ωA>ωB D.ωA>ωC,解析:傳動(dòng)的兩輪,輪緣上各點(diǎn)線速度大小相等,即vA=vB;同一輪上各點(diǎn)的角速度相同即ωA=ωC,而v=ωr,故vA>vC,∴vB>vC;vA=2rωA,vB=rωB?ωB>ωA,故選B. 答案:B,21,三、多項(xiàng)選擇題(17-20) 17.(2011年廣東學(xué)業(yè)水平模擬)如圖所示,在皮帶傳動(dòng)中,兩輪半徑不等,下列說(shuō)法哪些是正確的( ) A.兩輪角速度相等 B.兩輪周期相等 C.兩輪邊緣線速度的大小相等 D.同一輪上各點(diǎn)的線速度與該點(diǎn)到中心的距離成正比,CD,22,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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