圆周运动的基本规律.ppt

文档介绍：关于圆周运动的基本规律
第1页，讲稿共35张，创作于星期日
一、描述圆周运动的物理量及其相互关系
⑴定义：质点做圆周运动通过的弧长s和所用时间t的比值叫做线速度.
对于匀速圆周运动，在任意相等时间内通过的弧长都相果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力。
2、向心力的确定
(1)确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置。
(2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力．
第12页，讲稿共35张，创作于星期日
图1
图4
图3
图2
图5
V
图6
.o
A
图7
绳
图8
.o
A
杆
第13页，讲稿共35张，创作于星期日
r
mg
F静
O
FN
O
θ
O'
FT
mg
F合
θ
FN
mg
θ
几种常见的匀速圆周运动
mg
FN
r
F静
O
R
F合
火车转弯
圆锥摆
转盘
滚筒
第14页，讲稿共35张，创作于星期日
3、解决圆周运动问题的主要步骤
(1)审清题意，确定研究对象；
(2)分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；
(3)分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；
(4)据牛顿运动定律及向心力公式列方程；
(5)求解、讨论．
第15页，讲稿共35张，创作于星期日
甲､乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，如图所示。已知M甲=80 kg，M乙=40 kg， m，弹簧秤的示数为96 N，下列判断中正确的是( )A. 两人的线速度相同，约为40 m/sB. 两人的角速度相同，为2 rad/sC. 两人的运动半径相同， mD. 两人的运动半径不同， m， m
BD
例与练
第16页，讲稿共35张，创作于星期日
如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况是(　　 )
A．两物体沿切向方向滑动
B．两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
C．两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动
D．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远
D
例与练
第17页，讲稿共35张，创作于星期日
O
如图所示，水平转盘上放一小木块，当转速为60 r/min时，木块离轴8 cm，并恰好与转盘间无相对滑动;当转速增加到120 r/min时，木块应放在离轴________ cm处才能刚好与转盘保持相对静止。
2
例与练
第18页，讲稿共35张，创作于星期日
如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是( )A. 球A的线速度必定大于球B的线速度B. 球A的角速度必定等于球B的角速度C. 球A的运动周期必定小于球B的运动周期D. 球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力
A
例与练
第19页，讲稿共35张，创作于星期日
长为L的细线一端拴一质量为m的小球，另一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，摆线L与竖直方向的夹角是α时，求：
⑴线的拉力F
⑵小球运动的线速度的大小
⑶小球运动的角速度及周期
O
α
L
例与练
第20页，讲稿共35张，创作于星期日
解析：
O
α
L
F
mg
F合
r
（2）
（1）
（3）
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车辆转弯问题分析
1、火车转弯问题，
如图所示．
(1)内外轨高度相同时，转弯所需的向心力由外轨道的弹力提供．
(2)外轨高度高于内轨，火车按设计速度行驶时，火车转弯所需的向心力由重力和支持力
的合力提供，如图所示．火车实际行
驶速度大于设计速度时，其转弯所需
的向心力由重力、支持力和外轨道的
弹力提供．
第22页，讲稿共35张，创作于星期日
mg
θ
F
N
(1)路面水平时，转弯所需的向心力由静摩擦力提供，若转弯半径为R，路面与车轮之间的最大静摩擦力为车重的μ倍，