高中物理必修2勻速圓周運(yùn)動(dòng)”的典型例題2-wenkub.com
2025-04-01 02:37 本頁(yè)面
【正文】 [分析]子彈穿過(guò)筒壁，子彈與筒壁發(fā)生相互作用，既影響筒的轉(zhuǎn)速，又影響子彈飛行速度，因?yàn)檫@種影響忽略不講，所以測(cè)出的子彈速度是近似值，子彈穿過(guò)圓筒的時(shí)間，可從圓筒的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)過(guò)的角度求了，為了求出子彈從a點(diǎn)穿入到從b點(diǎn)穿出時(shí)圓筒轉(zhuǎn)過(guò)的角度，必須作出子彈穿筒過(guò)程中圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)情景的圖示，與孤長(zhǎng)l對(duì)應(yīng)的圓心角為θ，θ=l/r(rad)解：圓筒轉(zhuǎn)過(guò)的角為（πθ），圓筒的角速為ω，子彈速度為v，穿筒的時(shí)間為t，則：πθ=ωt，ω=2πn/60rad/s[說(shuō)明]解題過(guò)程中，物理過(guò)程示意圖，是常用的方法，它可以使抽象的物理過(guò)程具體形象化，便于從圖中找出各物理量之間關(guān)系，以幫助建立物理方程，最后求出答案。這一點(diǎn)速度的合成與分解應(yīng)理解正確。小車走過(guò)l2速度為由圖可知l2=d(tg60176。小車走過(guò)l1，速度應(yīng)為由圖可知l1=d(tg45176。隨著θ減小，v掃在減小若45176。當(dāng)光束與mn的夾角為45176。則f1cosθ=mg ①f1sinθ=mrω12 ②由幾何知識(shí)知∴r= θ=37176。只要做圓周運(yùn)動(dòng)的速度足夠快，所需向心力足夠大，水杯在最高點(diǎn)時(shí)，水就不會(huì)流下來(lái)。sinθ ③由①、②、③式可得t = mgcosθ+mω2lsinθ當(dāng)小球剛好離開(kāi)錐面時(shí)n=0（臨界條件）則有tsinθ=mω2r ④tsinθn 【例1】如圖所示的傳動(dòng)裝置中，a、b兩輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)．a(chǎn)、b、c三輪的半徑大小的關(guān)系是ra=rc=2rb．當(dāng)皮帶不打滑時(shí)，三輪的角速度之比、三輪邊緣的線速度大小之比、三輪邊緣的向心加速度大小之比分別為多少？【分析】皮帶不打滑，表示輪子邊緣在某段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)總是跟皮帶移動(dòng)的距離相等，也就是說(shuō)，用皮帶直接相連的兩輪邊緣各處的線速度大小相等．根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，結(jié)合線速度、角速度、向心加速度的公式即可得解．【解】由于皮帶不打滑，因此，b、c兩輪邊緣線速度大小相等，設(shè)vb=vc=v．由v=ωr得兩輪角速度大小的關(guān)系ωb∶ωc=rc∶rb=2∶1．因a、b兩輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，即ωa=ωb，所以a、b、c三輪角速度之比ωa∶ωb∶ωc=2∶2∶1．因a輪邊緣的線速度va=ωara=2ωbrb=2vb，所以a、b、c三輪邊緣線速度之比va∶vb∶vc=2∶1∶1．根據(jù)向心加速度公式a=
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