(完整版)圆周运动及其应用专题复习(答案解析版) .doc

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1、课前复习圆周运动及其应用专题复习(答案版)1.描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、转速、向心加速度、向心力等，现比较如下表：物理量意义、方向公式、单位线速度①描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量(v)Δl2πrt②方向与半径垂直，和圆周相切①v＝Δ＝T②单位：m/s角速度①描述物体绕圆心转动快慢的物理量(ω)②中学不研究其方向①ω＝Δθ2π＝ΔtT周期和转速①周期是物体沿圆周运动一圈的时间(T)②转速是物体在单位时间内转过的圈数((n)，也②单位：rad/s①T＝2πr；单位：sv叫频率

2、(f)1②n的单位r/s、r/min③f的单位：Hz向心加速度③周期与频率的关系为T＝f①描述速度方向变化快慢的物理量(an)②方向指向圆心2①an＝v＝ω2rr向心力①作用效果是产生向心加速度，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小②方向指向圆心.②单位：m/s22v24π2①Fn＝mωr＝mr＝mT2r②单位：N2.匀速圆周运动相关性质:(1)定义:物体沿圆周运动，并且线速度大小处处相等的运动．(2)匀速圆周运动的特点速度大小不变而速度方向时刻变化的变速曲线运动．只存在向心加速度，不存在切向加速

3、度．合外力即产生向心加速度的力，充当向心力(3)条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心．课前练习1.某型石英表中的分针与时针可视为做匀速转动，分针的长度是时针长度的1.5倍，则下列说法中正确的是()A．分针的角速度与时针的角速度相等B．分针的角速度是时针的角速度的60倍C．分针端点的线速度是时针端点的线速度的18倍D．分针端点的向心加速度是时针端点的向心加速度的1.5倍＝T【解析】分针的角速度ω1＝2π1πrad/min，时针的角速度ω2＝2π＝30T2π360rad/min.ω1∶ω2

4、＝12∶1，v1∶v2＝ω1r1∶ω2r2＝18∶1，a1∶a2＝ω1v1∶ω2v2＝216∶1，故只有C正确．【答案】C2.摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示．当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用；3.行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样．假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360km/h的速度拐弯，拐弯半径为1km，则质量为50kg的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为(g取10m/s2)()A．500NB．1000NC．5

5、002ND．0v2【解析】乘客所需的向心力：F＝mR＝500N，而乘客的重力为500N，故火车对乘客的作用力大小为N＝F2＋G2＝5002N，C正确．【答案】C课堂复习：考点1:圆周运动的运动学分析v2r1.对公式v＝ωr和a＝＝ω2r的理解2(1)由v＝ωr知，r一定时，v与ω成正比；ω一定时，v与r成正比；v一定时，ω与r成反比．(2)由a＝v＝ω2r知，在v一定时，a与r成反比；在ω一定时，a与r成正比．r2.传动装置特点(1)同轴传动：固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同．(2)皮带传动：不打滑

6、的摩擦传动和皮带(或齿轮)传动的两轮边缘上各点线速度大小相等．例1:(2013届连云港高三模拟)如图所示，半径为r＝20cm的两圆柱体A和B，靠电动机带动按相同方向均以角速度ω＝8rad/s转动，两圆柱体的转动轴互相平行且在同一平面内，转动方向已在图中标出，质量均匀的木棒水平放置其上，重心在刚开始运动时恰在B的正上方，棒和圆柱间动摩擦因数μ＝0.16，两圆柱体中心间的距离s＝1.6m，棒长l＞3.2m，重力加速度取10m/s2，求从棒开始运动到重心恰在A的正上方需多长时间？【审题视点】(1)开始时，棒与A、B

7、有相对滑动先求出棒加速的时间和位移．(2)棒匀速时与圆柱边缘线速度相等，求出棒重心匀速运动到A正上方的时间．【解析】棒开始与A、B两轮有相对滑动，棒受向左摩擦力作用，做匀加速运动，末速度av＝ωr＝8×0.2m/s＝1.6m/s，加速度a＝μg＝1.6m/s2，时间t1＝v＝1s，t1时间内棒运动位移s1＝12＝0.8m.at12此后棒与A、B无相对运动，棒以v＝ωr做匀速运动，再运动s2＝s－s1＝0.8m，重心s2到A的正上方需要的时间t2＝v＝0.5s，故所求时间t＝t1＋t2＝1.5s.【答案】1.5

8、s例2．小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度．他的设想是：通过计算脚踏板转动的角速度，推算自行车的骑行速度．经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内脚踏板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度ω＝；要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有；自行车骑行速度的计算公式v＝.＝【解析】依据角速度的定义式ω＝θt2Nπt；要推算自行车的骑行速度，由于v＝ω后R