高一物理有关曲线运动的几个小专题(二)人教版
【本讲教育信息】
一教学内容:有关曲线运动的几个小专题(二)二匀速圆周运动典型问题剖析匀速圆周运动问题是学习的难点,也是高考的热点,同时它又容易和很多知识综合在一起,形成能力性很强的题目,如除力学部分外,电学中“粒子在磁场中的运动”涉及的很多问题仍然要用到匀速圆周运动的知识,对匀速圆周运动的学习可重点从两个方面掌握其特点,首先是匀速圆周运动的运动学规律,其次是其动力学规律,现就各部分涉及的典型问题作点滴说明。(一)运动学特征及应用匀速圆周运动的加速度、线速度的大小不变,而方向都是时刻变化的,因此匀速圆周运动是典型的变加速曲线运动。为了描述其运动的特殊性,又引入周期(T)、频率(f)、角速度()等物理量,涉及的物理量及公式较多。因此,熟练理解、掌握这些概念、公式,并加以灵活选择运用,是我们学习的重点。1基本概念、公式的理解和运用例1关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A线速度不变B角速度不变C加速度为零D周期不变解析:匀速圆周运动的角速度和周期是不变的;线速度的大小不变,但方向时刻变化,故匀速圆周运动的线速度是变化的,加速度不为零,答案为B、D。例2在绕竖直轴匀速转动的圆环上有A、B两点,如图1所示,过A、B的半径与竖直轴的夹角分别为30°和60°,则A、B两点的线速度之比为;向心加速度之比为。
ω
A30°60°OB
图1解析:A、B两点做圆周运动的半径分别为
rARsi
30
1R2
rBRsi
60
3R2
它们的角速度相同,所以线速度之比
2aAAr32AaBBrB3
vArArA13vBrBrB33
加速度之比
2传动带传动问题
f例3如图2所示,a、b两轮靠皮带传动,A、B分别为两轮边缘上的点,C与A同在a轮上,已知rA2rB,OCrB,在传动时,皮带不打滑。求:(1)CB;(2)vCvB
ACOrAaBrBb
;(3)aCaB
。
图2解析:A、C两点在同一皮带轮上,它们的角速度相等,即AC,由于皮带不打滑,所以A、B两点的线速度大小相等,即vAvB。(1)根据
vCArB1知rBBrA2
(2)根据vr知
vCvCrCrB1vBvArArA2aCvCC111aBvBB224
(3)根据av知
点评:共轴转动的物体上各点的角速度相同,不打滑的皮带传动的两轮边缘上各点线速度大小相等,这样通过“角速度”或“线速度”将比r