高中物理54圓周運(yùn)動(dòng)精講優(yōu)練課型課件新人教版必修2-資料下載頁(yè)
2024-11-17 17:02本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)相等。等，但位移的方向不同。它不是勻速運(yùn)動(dòng)。過(guò)這一_____所用_____的比值，ω=_____。稱(chēng)為弧度，符號(hào)：____。物體轉(zhuǎn)得越快，物體的轉(zhuǎn)速、周期越大。在國(guó)際單位制中，角的單位是弧度。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度比月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的。長(zhǎng)與轉(zhuǎn)過(guò)的角度滿(mǎn)足Δs=Δθ·r。風(fēng)扇葉片上各點(diǎn)的線(xiàn)速度及角速度滿(mǎn)足v=ω·r。物理量確定了，其余兩個(gè)物理量也唯一確定了。v一定時(shí)，ω∝；ω一定時(shí)，v∝r。由v=ωr得A、B錯(cuò)誤；秒針、分針、時(shí)針周期分別為T(mén)1=1min，T2=60min，ωA=ωB，根據(jù)v=ωr，可得vA∶vB=1∶，選項(xiàng)C正確。人蹬自行車(chē)時(shí)，蹬車(chē)的轉(zhuǎn)速有限，車(chē)輪的角速度有限，械正常工作時(shí)的轉(zhuǎn)速，不同的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械上標(biāo)有的轉(zhuǎn)速一般是不同的。據(jù)n=可知C錯(cuò)、D對(duì)。
【正文】 最高點(diǎn)為 h處開(kāi)始自由下落，至圓周最高點(diǎn)處 與 Q相碰，則在小球 P下落時(shí)間內(nèi)小球 Q轉(zhuǎn)過(guò) (n+ )圈，即小球 P下落 時(shí)間是小球 Q勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期的 (n+ )倍。由此列方程即可求解。 自由落體的位移公式 h= gt2，可求得小球 P自由下落運(yùn)動(dòng)至圓周最高 點(diǎn)的時(shí)間為 t1= 。設(shè)小球 Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 T，則有 T= ，由題意知，球 Q由圖示位置運(yùn)動(dòng)至圓周最高點(diǎn)所用時(shí)間為 1414122hg2??t2=(n+ )T，式中 n=0， 1， 2? 要使兩球在圓周最高點(diǎn)相碰，需使 t1=t2，以上四式聯(lián)立，解得球 Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為 ω = π (4n+1) ，式中 n=0， 1， 2? 即要使兩球在圓周最高點(diǎn)處相 碰， Q球的角速度 ω 應(yīng)滿(mǎn)足 ω =π (4n+1) (n=0， 1， 2? )。 答案 ： ω =π (4n+1) (n=0， 1， 2? ) 14g8hg8hg8h勻速圓周運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題 【 案例體驗(yàn) 】 如圖所示， B物體放在光滑的水平地面上，在水平力 F的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)， B物體的質(zhì)量為 m，同時(shí) A物體在豎直面內(nèi)由 M點(diǎn)開(kāi)始做半徑為 r、角速度為 ω 的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求滿(mǎn)足使 A、 B速度相同的力 F的取值。 【 解析 】 速度相同即大小、方向相同， B為水平向右， A一定要在最低點(diǎn)才能保證速度水平向右。由題意可知：當(dāng) A從 M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí) t=nT+ T(n=0， 1， 2? )，線(xiàn)速度 v=ωr 對(duì)于 B(初速度為 0)： 解得 ： F= (n=0， 1， 2? )。 答案： (n=0， 1， 2? ) 34F 3 F 3 2v a t nT T nm 4 m 4?? ? ? ? ??（ ） （ ）22m r4n 3???（ ）22m r4n 3???（ ）【 方法技巧 】 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題處理方法 ：勻速圓周運(yùn)動(dòng)具有周期性，使得前一個(gè)周期中發(fā)生的事件在后一個(gè)周期中同樣可能發(fā)生，這就要求我們?cè)诖_定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間時(shí)，必須把各種可能都考慮進(jìn)去。 ： (1)抓住聯(lián)系點(diǎn)：明確兩個(gè)物體參與運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和求解的問(wèn)題，兩個(gè)物體參與的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)雖然獨(dú)立進(jìn)行，但一定有聯(lián)系點(diǎn)，其聯(lián)系點(diǎn)一般是時(shí)間或位移等，抓住兩運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系點(diǎn)是解題關(guān)鍵。 (2)先特殊后一般：分析問(wèn)題時(shí)可暫時(shí)不考慮周期性，表示出一個(gè)周期的情況，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)的周期性，在轉(zhuǎn)過(guò)的角度 θ 上再加上 2nπ ，具體 n的取值應(yīng)視情況而定。 【 補(bǔ)償訓(xùn)練 】 (多選 )我國(guó)的電視畫(huà)面每隔 ，當(dāng)屏幕上出現(xiàn)車(chē)輪勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀眾觀察車(chē)輪勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀眾觀察車(chē)輪輻條往往產(chǎn)生奇怪感覺(jué)，如圖所示。設(shè)車(chē)輪上有八根對(duì)稱(chēng)分布的輻條，則 ( ) 45176。 ，觀眾覺(jué)得車(chē)輪是不動(dòng)的 360176。 ，觀眾覺(jué)得車(chē)輪是不動(dòng)的 365176。 ，觀眾覺(jué)得車(chē)輪是倒轉(zhuǎn)的 365176。 ，觀眾覺(jué)得車(chē)輪是正轉(zhuǎn)的 【 解析 】 選 A、 B、 D。當(dāng)車(chē)輪每 45176。 角的整數(shù)倍時(shí)，每幀畫(huà)面中輻條總在原位置，觀眾看來(lái)好像車(chē)輪不動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)角度稍大于 n 45176。 時(shí)，看起來(lái)正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)過(guò)角度稍小于 n 45176。 時(shí)，看起來(lái)反轉(zhuǎn)，所以正確選項(xiàng)為 A、 B、 D。
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