物理意义描述质点沿圆周运动的快慢方向质点在.pptVIP

温故自查 1．线速度 (1)物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢． (2)方向：质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的 方向． (3)大小：v＝ (s是t时间内通过的弧长)． 2．角速度 (1)物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢． (2)大小：ω＝ (rad/s)，φ是连结质点和圆心的半径在t时间内转过的角度． 3．周期T、频率f 做圆周运动的物体运动一周所用的 叫周期． 做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫做频率，也叫转速． 4．v、ω、f、T的关系 考点精析 描述圆周运动的物理量有线速度、角速度、周期、频率、向心加速度五个物理量，线速度描述质点沿圆周运动的快慢，角速度描述质点绕圆心转动的快慢，周期和频率表示质点做圆周运动的快慢，向心加速度描述线速度方向变化的快慢．其中T、f、ω三个量是密切相关的，任意一个量确定，其它两个量就是确定的，其关系为 当T、f、ω一定时，线速度v还与r有关，r越大，v越大；r越小，v越小． 向心加速度是按效果命名的，总是指向圆心，方向时刻在变化，是一个变加速度．当ω一定时，a与r成正比，当v一定时，a与r成反比，关系式为a＝ ＝ω2r.注意对公式中v、r的理解，严格地说，v是相对圆心的速度，r是物体运动轨迹的曲率半径. 温故自查 匀速圆周运动的向心力，是按作用效果命名的，其动力学效果在于向心加速度，即只改变线速度方向，不会改变线速度的大小． 表达式：对于做匀速圆周运动的物体其向心力应由其所受合外力提供， 考点精析 1．向心力的作用效果：产生向心加速度以不断改变物体的线速度方向，维持物体做圆周运动． 2．向心力的来源 向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是各力的合力或某力的分力，总之，只要达到维持物体做圆周运动效果的力，就是向心力．向心力是按力的作用效果来命名的．对各种情况下向心力的来源应明确．如：水平圆盘上跟随圆盘一起匀速转动的物体[如图(a)]和水平地面上匀速转弯的汽车，其摩擦力是向心力；圆锥摆[如图(b)]和以规定速度转弯的火车，向心力是重力与弹力的合力． 3．圆周运动中向心力的分析 (1)匀速圆周运动：物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力，向心力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心，这是物体做匀速圆周运动的条件． (2)变速圆周运动：在变速圆周运动中，合外力不仅大小随时间改变，其方向也不沿半径指向圆心．合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量和)提供向心力，使物体产生向心加速度，改变速度的方向，合外力沿轨道切线方向的分力，使物体产生切向加速度，改变速度的大小． 4．圆周运动中的动力学方程 无论是匀速圆周运动，还是非匀速圆周运动，向心力和向心加速度关系仍符合牛顿第二定律即： 温故自查 1．定义 做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐 圆心的运动，叫做离心运动． 2．离心运动的应用和危害 利用离心运动制成离心机械，如：离心干燥器、洗衣机的脱水筒等． 汽车、火车转弯处，为防止离心运动造成的危害，一是限定汽车和火车的转弯速度不能太 ；二是把路面筑成外高内低的斜坡以 向心力． 考点精析 物体做离心运动的条件： (1)做圆周运动的物体，由于本身具有惯性，总是想沿着切线方向运动，只是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动，如图中B情形所示． (2)当产生向心力的合外力消失，F＝0，物体便沿所在位置的切线方向飞出去，如图中A所示． (3)当提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于应当具有的向心力F′＝mrω2，即合外力不足以提供所需的向心力的情况下，物体沿切线与圆周之间的一条曲线运动，如图中C所示． 命题规律　同轴转动或皮带传动过程中，确定线速度、角速度、向心加速度之间的关系． [考例1]　某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，如图所示，链轮和飞轮的齿数如下表所示，前、后轮直径约为660mm，人骑该车行进速度为4m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为 (　　) A．1.9rad/s　　　　　　 B．3.8rad/s C．6.5rad/s D．7.1rad/s [解析]　车行驶速度与前、后车轮边缘的线速度相等，故后轮边缘的线速度为4m/s，后轮的角速度 飞轮与后轮为同轴装置，故飞轮的角速度 ω1＝ω＝12rad/s， 飞轮与链轮是用链条连接的，故链轮与飞轮线速度相同，所以ω1r1＝ω2r2，r1，r2分别为飞轮和链轮的半径，因此周长L＝NΔL＝2πr，N为齿数，ΔL为两邻齿间的弧长，故r∝N，所以 ω1N1＝ω2N2. [答案]　B [总结评述]