云南省石屏高级中学2017-2018学年高中物理人教版必修二假期作业：第4讲　描述圆周运动的物理量及其相互关系.docx

第4讲　描述圆周运动的物理量及其相互关系【复习目标】　1.理解物体做圆周运动的条件和运动性质.2.掌握描述圆周运动的物理量及其相互关系.3.综合同轴转动、皮带传动、齿轮传动、摩擦传动解决问题．一、匀速圆周运动的条件和性质1．定义：质点沿圆周运动，在相等时间里通过的圆弧的长度相等，这种运动叫做匀速圆周运动．2．特点：线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的．3．性质：是速度大小不变而速度方向时刻在变的变加速曲线运动．例1　(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是(　　)A．速度的大小和方向都改变B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动C．做匀速圆周运动的物体所受到的外力的合力全部用来改变运动的速度方向D．向心加速度大小不变，方向时刻改变变式训练1　(多选)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中不正确的是(　　)A．相等的时间内通过的路程相等B．相等的时间内通过的弧长相等C．相等的时间内通过的位移相等D．相等的时间内通过的角度相等规律总结　匀速圆周运动指的是速度大小不变，方向时刻沿着切线方向，所以是变速运动，必然存在加速度．加速度方向时刻指向圆心，所以是变加速曲线运动．二、描述圆周运动物理量的分析根据向心加速度a＝＝ω2r＝r＝(2πf)2r＝(2πn)2r＝ωv，就可以把各物理量的关系串联起来．当转速的单位取”r/s”时，其数值和频率一样大．例2　如图1所示，甲、乙两球作圆周运动，向心加速度随半径变化．由图像可以知道(　　)图1A．甲球运动时，线速度大小发生改变B．甲球运动时，角速度大小保持不变C．乙球运动时，线速度大小保持不变D．乙球运动时，角速度大小保持不变变式训练2　物体做半径为R的匀速圆周运动，它的向心加速度、角速度、线速度和周期分别为a、ω、v和T.下列关系式正确的是(　　)A．ω＝ B．v＝C．a＝ωv D．T＝2π三、同轴的圆周运动问题同轴转动的物体或质点具有相同的角速度和周期，通过比较物体间的半径，即可计算其他物理量间的关系．例3　光盘驱动器读取数据的某种方式可简化为以下模式，在读取内环数据时，以恒定角速度方式读取，而在读取外环数据时，以恒定线速度的方式读取，如图2所示，设内环内边缘半径为R1，内环外边缘半径为R2，外环外边缘半径为R3.A、B、C分别为各边缘上的点．则读取内环上A点时，A点的向心加速度大小和读取外环上C点时，C点的向心加速度大小之比为(　　)图2A. B.C. D.变式训练3　如图3所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是(　　)图3A．a、b和c三点的线速度大小相等B．b、c两点的线速度始终相同C．b、c两点的角速度比a点的大D．b、c两点的加速度比a点的大四、皮带传动类的圆周运动问题皮带传动、齿轮传动、摩擦传动均属于线速度相同的模型，综合同轴模型和运动学公式，就可以比较描述圆周运动的物理量(ω、T、f、n)．例4　如图4是自行车传动装置的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为(　　)图4A. B.C. D.变式训练4　(多选)如图5所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB＝RC＝，若在传动过程中，皮带不打滑．则(　　)图5A．A点与C点的角速度大小相等B．A点与C点的线速度大小相等C．B点与C点的角速度大小之比为2∶1D．B点与C点的向心加速度大小之比为1∶4规律总结　研究多个点间的运动关系时，可以通过中间的点联系起来．寻找关系时，注意找到相同的物理量再选择合适的公式进行计算．题组一　匀速圆周运动的条件和性质1．(多选)如图6所示，对于做匀速圆周运动的扇叶上的A点，下列物理量中不变的是(　　)图6A．线速度B．角速度C．周期D．转速2．(多选)关于匀速圆周运动的说法，正确的是(　　)A．匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B．做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度C．做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动[来源:学*科*网Z*X*X*K]D．匀速圆周运动加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动一定是变加速曲线运动题组二　描述圆周运动物理量的分析3．质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是(　　)A．由于a＝，可知向心加速度一定与旋转半径成反比B．由于a＝ω2r，可知向心加速度一定与角速度的平方成正比C．由于ω＝，可知角速度一定与旋转半径成反比D．由于ω＝2πn，可知角速度一定与转速成正比4．如图7所示，某钟表上秒针、分针的长度比为d1∶d2＝1∶2，求：[来源:学科网]图