高一物理第四节匀速圆周运动人教版知识精讲.doc

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1、高一物理第四节匀速圆周运动人教版【同步教育信息】一.本周教学内容：第四节匀速圆周运动二.知识要点：知道什么是匀速圆周运动，理解圆周运动是变速运动。理解线速度的概念，知道线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度，理解角速度、周期、频率和转速的概念，会用有关公式进行计算。理解线速度、角速度、周期、频率和转速之间的关系，会用有关公式进行计算。三.重点、难点解析：1.匀速圆周运动、圆周运动；运动轨迹为圆或圆的一部分，这样的运动叫圆周运动。如果质点沿圆周运动，在相等的时间里通过的弧长相等，这种运动叫匀速圆周运动。匀速圆周运动的轨迹为曲线，所以

2、是变速运动，匀速是运动的快慢程度不改变。匀速圆周运动是变速运动，所以做匀速圆周运动的物体状态是非平衡态，所受合外力不为零。2.描述圆周运动的物理量（1）线速度：线速度大小又叫速率，用v表示，v段弧长的时间，速率越大则沿弧运动得越快。线速度的方向为圆的切线方向。线速度就是圆周运动的瞬时速度。S，S为弧长，t为通过这t（2）角速度：连接质点和圆心的半径转过的角度，与所用时间比叫角速度t。的单位是弧度，时间t单位是秒，的单位就是弧度/秒，用字母表示为rad/s角速度的大小描述了做圆周运动绕圆心转动快慢程度。角速度大则绕圆心转得快。对一

3、个不变形的物体转动中任何点在相等的时间内转过的角度都相同，所以角速度都相同。（1）周期：使圆周运动一周的时间叫周期用字母T表示，单位为秒。周期描述圆周运动重复的快慢也反映了转动快慢。周期越小，转动越快。（2）频率：1秒内完成圆周运动的次数叫频率。它是周期的倒数，单位是1/秒。用符号f表示单位又叫赫兹（Hz），f越大，转动就越快。（3）转速：工程技术中常用。定义为每秒转过的圈数，数值与频率相同，单位也是1/秒。各量之间的关系，线速度与角速度vS，StR，所以vR，vRtR一定v与成正比，一定v与R成正比，v一定与R成反比。【典

4、型例题】BC[例1]皮带传动装置rA1r，r21r，A与B线速度大小相等，vBA2vB，两轮转动角速度不等，A轮转得快A:BrB:rA同一轮上的B与C角速度相等，BC，rB2rCvBBrB，vCCrC，vB2vC[例2]地球的半径约为R=6400km，试计算：（1）赤道上的物体随地球自转的线速度多大？（2）北纬60地地方，随地球自转的角速度、线速度各是多少？（3）解析：地面上的物体随地球自转的角速度与地球的角速度相等，T地24h2436002R26.4106T243600v4.65102m/s北纬60的地方随

5、地球自转圆心在地轴上，圆周运动半径为rrRcos60cos12vrRcosvcos233m/s地22436007.27105rad/s[例3]大型转盘，在水平面内绕竖直轴转动，在转动盘的边缘上的人向转盘中心的靶子瞄准射击，能否击中靶子？若不能，应该怎样瞄准才能击中靶子，设转盘半径为R，角速度为。.ωR解析：立于中心处的靶子对地无移动就是只转不移。而人与发射出的子弹都有对地的线速度，子弹发射出后对地速度是线速度与发射速度的矢量合。设线速度为v线，发射速度为v射，子弹速度为v，v的方向与发射时线速度方向夹角为，v射tan，

6、arctanv线v射0，∴子弹不能击中靶子。v线要想击中靶子，子弹的实际运动即合运动的速度方向指向靶子才行。sinv线Rv射v射arcsinRv射vv射αv线注意只有v射v线才能使上式成立。[例4]如图所示，小球Q自空中自由下落从转动的圆形纸筒穿过。如图所示，纸筒绕水平轴匀速转动，已知转动角速度5rad/s，半径R0.5，g取10m/s2，若小球穿筒壁时能量损失不计，撞击时间也可不计，小球穿过后纸筒上只留下一个孔。试求小球下落的最小高度h是多少？hωR解析：小球穿过纸筒应有两次过筒壁，小球沿直径运动时间，等于第一次穿孔半径

7、转过一定角度的时间t2n，当小球速度足够大时，纸筒没转过一周上式中n0，若速度足够大就是下落高度足够大。设小球穿入纸筒的速度为v1，穿出的速度为v2。v2v1g，纸筒只留一个孔，恰好转过半周而v12ghv22g(h2R)∴2g(h2R)2ghg20(h1)20h2解得：h0.8m【模拟试题】一.选择题：1.关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列说法正确的是（）A.半径一定，角速度与线速度成反比B.半径一定，角速度与线速度成正比C.线速度一定，角速度与半径成正比D.角速度一定，线速度与半径成反比2.质点做匀速圆周运动时，下列说法

8、正确的是（）A.线速度越大，周期一定越小B.角速度越大，周期一定越小C.转速越大，周期一定越小D.圆周半径越小，周期一定越小3.机械表的时针与分针做圆周运动（）A.分针角速度是时针角速度的12倍B.分针角速度是时针速度的60倍C.A.如果分针的长度