必修2第四章第3單元ppt課件

1、第第3 3單元圓周運(yùn)動及其運(yùn)用單元圓周運(yùn)動及其運(yùn)用一、描畫圓周運(yùn)動的物理量一、描畫圓周運(yùn)動的物理量1 1線速度線速度v v(1)(1)物理意義：描畫質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動物理意義：描畫質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動的的_快慢快慢(2)(2)方向：質(zhì)點(diǎn)在圓弧某點(diǎn)的線速度方向方向：質(zhì)點(diǎn)在圓弧某點(diǎn)的線速度方向沿圓弧該點(diǎn)的沿圓弧該點(diǎn)的_方向，與過該點(diǎn)的半方向，與過該點(diǎn)的半徑徑_(3)(3)大?。捍笮。簐 v ，單位：，單位：_._.切線切線垂直垂直m/s2 2角速度角速度(1)(1)物理意義：描畫質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動的物理意義：描畫質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動的_(2)(2)定義：定義： ，單位：，單位：_._.rad/s快慢快慢3 3周期周期

2、T T、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速n n(1)(1)做圓周運(yùn)動的物體運(yùn)動做圓周運(yùn)動的物體運(yùn)動_所用的時間所用的時間叫做周期叫做周期(2)(2)做圓周運(yùn)動的物體單位時間內(nèi)沿圓周繞做圓周運(yùn)動的物體單位時間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圓心轉(zhuǎn)過的_，叫做頻率，也稱，叫做頻率，也稱_(3)(3)大?。捍笮。篢 T . .(4)(4)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n的單位：的單位：r/sr/s，r/min.r/min.一周一周圈數(shù)圈數(shù)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速4 4向心加速度向心加速度a a(1)(1)物理意義：描畫物理意義：描畫_改動的快慢改動的快慢(2)(2)大?。捍笮。篴 a_ _ _ r. r.(3)(3)方向：總是指向圓心，所以不論方向：總是指向圓心，所

3、以不論a a的大小的大小能否變化，它都是個變量能否變化，它都是個變量速度方向速度方向5 5向心力向心力F F(1)(1)作用效果：產(chǎn)生向心加速度，只改動線作用效果：產(chǎn)生向心加速度，只改動線速度的速度的_，不改動線速度的，不改動線速度的_，因此，因此向心力向心力_功功(2)(2)大?。捍笮。篎 Fmama_m r.m r.(3)(3)方向：總是沿半徑指向方向：總是沿半徑指向_，向心力是，向心力是個變力個變力方向方向大小大小不做不做圓心圓心6 6v v、T T之間的關(guān)系之間的關(guān)系(1)v(1)vr.r.(2)a(2)a r2r2vv . . 當(dāng)當(dāng)v v一定時，一定時，a a與與r r成反比，成反比

4、，當(dāng)當(dāng)一定時，一定時，a a與與r r成正比，因此在確定成正比，因此在確定a a與與r r的關(guān)系之前，必需確定的關(guān)系之前，必需確定v v或或的情況的情況二、勻速圓周運(yùn)動二、勻速圓周運(yùn)動1 1運(yùn)動特點(diǎn)運(yùn)動特點(diǎn)(1)(1)速度大小速度大小_，方向時辰改動的變速，方向時辰改動的變速運(yùn)動運(yùn)動(2)(2)加速度大小加速度大小_，方向指向，方向指向_的變的變加速曲線運(yùn)動加速曲線運(yùn)動(3)(3)角速度、周期、頻率都是角速度、周期、頻率都是_的的不變不變不變不變圓心圓心恒定恒定2 2物體做勻速圓周運(yùn)動的條件物體做勻速圓周運(yùn)動的條件合外力大小合外力大小_，方向一直與速度方向，方向一直與速度方向_，且指向，且指向

5、_不變不變垂直垂直圓心圓心三、非勻速圓周運(yùn)動三、非勻速圓周運(yùn)動1 1運(yùn)動特點(diǎn)運(yùn)動特點(diǎn)(1)(1)速度大小和方向均速度大小和方向均_的變速曲線運(yùn)的變速曲線運(yùn)動動(2)(2)加速度的方向不一定指向圓心，可以加速度的方向不一定指向圓心，可以將加速度分解為將加速度分解為_加速度和加速度和_加速加速度度變化變化向心向心切向切向2 2向心力與合外力的關(guān)系向心力與合外力的關(guān)系(1)(1)將合外力沿半徑方向和垂直于半徑方向?qū)⒑贤饬ρ匕霃椒较蚝痛怪庇诎霃椒较蜻M(jìn)展分解，其中沿半徑方向指向圓心的分進(jìn)展分解，其中沿半徑方向指向圓心的分力充任力充任_，向心力產(chǎn)生，向心力產(chǎn)生_加速度，加速度，其作用是改動速度其作用是改動

6、速度_；合外力沿垂直于；合外力沿垂直于半徑方向的分力產(chǎn)生半徑方向的分力產(chǎn)生_加速度，其作用加速度，其作用是改動速度的是改動速度的_(2)(2)向心加速度描畫向心加速度描畫_變化的快慢；變化的快慢；切向加速度描畫切向加速度描畫_變化的快慢變化的快慢向心向心切向切向向心力向心力大小大小方向方向速度方向速度方向速度大小速度大小四、離心運(yùn)動四、離心運(yùn)動1 1定義：做勻速圓周運(yùn)動的物體，在所受定義：做勻速圓周運(yùn)動的物體，在所受的合外力忽然消逝或缺乏以提供圓周運(yùn)動的合外力忽然消逝或缺乏以提供圓周運(yùn)動所所需的向心力時，就做逐漸需的向心力時，就做逐漸_的運(yùn)的運(yùn)動，即離心運(yùn)動動，即離心運(yùn)動遠(yuǎn)離圓心遠(yuǎn)離圓心2 2

7、物體做離心運(yùn)動的兩種情況物體做離心運(yùn)動的兩種情況(1)(1)當(dāng)提供向心力的合外力消逝，當(dāng)提供向心力的合外力消逝，F(xiàn) F0 0，物，物體便沿所在的位置的體便沿所在的位置的_方向飛出去，方向飛出去，如右圖所示中如右圖所示中A A點(diǎn)所示點(diǎn)所示切線切線(2)(2)當(dāng)提供向心力的合外力不完全消逝，當(dāng)提供向心力的合外力不完全消逝，而只是小于物體做圓周運(yùn)動需求該當(dāng)具有而只是小于物體做圓周運(yùn)動需求該當(dāng)具有的向心力，的向心力，F(xiàn)Fmr2mr2，即合外力缺乏以，即合外力缺乏以提供所需的向心力的情況下，物體沿切線提供所需的向心力的情況下，物體沿切線與圓周之間的一條曲線運(yùn)動如圖中與圓周之間的一條曲線運(yùn)動如圖中B B點(diǎn)

8、點(diǎn)所示所示 當(dāng)物體所受的合外力大當(dāng)物體所受的合外力大于物體做圓周運(yùn)動所需的向心力時，于物體做圓周運(yùn)動所需的向心力時，物體做圓周運(yùn)動的軌道半徑變小，逐物體做圓周運(yùn)動的軌道半徑變小，逐漸接近圓心做向心運(yùn)動漸接近圓心做向心運(yùn)動1 1向心力的來源向心力的來源向心力是按力的作用效果命名的，可以向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個力的合力或某個力的分力，因以是幾個力的合力或某個力的分力，因此在受力分析中要防止再另外添加一個此在受力分析中要防止再另外添加一個向心力向心力圓周運(yùn)動中的動力學(xué)問題分析圓周運(yùn)動中的動力學(xué)問題分析2 2向心力確

9、實(shí)定向心力確實(shí)定(1)(1)確定圓周運(yùn)動的軌道所在的平面，確定圓周運(yùn)動的軌道所在的平面，確定圓心的位置確定圓心的位置(2)(2)分析物體的受力情況，找出一切的分析物體的受力情況，找出一切的力沿半徑方向指向圓心的合力就是向心力沿半徑方向指向圓心的合力就是向心力力3 3處理圓周運(yùn)動問題的主要步驟處理圓周運(yùn)動問題的主要步驟(1)(1)審清題意，確定研討對象審清題意，確定研討對象(2)(2)分析物體的運(yùn)動情況，即物體的線速度、分析物體的運(yùn)動情況，即物體的線速度、角速度、周期、軌道平面、圓心、半徑等角速度、周期、軌道平面、圓心、半徑等(3)(3)分析物體的受力情況，畫出受力表示圖，分析物體的受力情況，畫

10、出受力表示圖，確定向心力的來源確定向心力的來源(4)(4)據(jù)牛頓運(yùn)動定律及向心力公式列方程據(jù)牛頓運(yùn)動定律及向心力公式列方程(5)(5)求解、討論求解、討論 (1) (1)無論勻速圓周運(yùn)動無論勻速圓周運(yùn)動還是非勻速圓周運(yùn)動，沿半徑指向圓還是非勻速圓周運(yùn)動，沿半徑指向圓心的合力均為向心力心的合力均為向心力(2)(2)當(dāng)采用正交分解法分析向心力的來當(dāng)采用正交分解法分析向心力的來源時，做圓周運(yùn)動的物體在坐標(biāo)原點(diǎn)源時，做圓周運(yùn)動的物體在坐標(biāo)原點(diǎn)，一定有一個坐標(biāo)軸沿半徑指向圓心，一定有一個坐標(biāo)軸沿半徑指向圓心 (15 (15分分)(2021)(2021年高考廣東單科年高考廣東單科) )如以下圖所示，一個豎

11、直放置的圓錐如以下圖所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心筒可繞其中心OOOO轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁粗糙轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為，筒口半徑和筒高分別為R R和和H H，筒內(nèi)，筒內(nèi)壁壁A A點(diǎn)的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有點(diǎn)的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質(zhì)量為一質(zhì)量為m m的小物塊求：的小物塊求：(1)(1)當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動時，物塊靜止在筒壁當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動時，物塊靜止在筒壁A A點(diǎn)遭點(diǎn)遭到的摩擦力和支持力的大小；到的摩擦力和支持力的大?。?2)(2)當(dāng)物塊在當(dāng)物塊在A A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其遭點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其遭到的摩擦力為零時，筒轉(zhuǎn)動的角速度到的摩擦力為零時，筒轉(zhuǎn)動的角速度【思想通道】對物塊進(jìn)展受

12、力分析，分別【思想通道】對物塊進(jìn)展受力分析，分別根據(jù)共點(diǎn)力平衡和圓周運(yùn)動所需向心力利用根據(jù)共點(diǎn)力平衡和圓周運(yùn)動所需向心力利用正交分解列方程求解正交分解列方程求解【解析】【解析】(1)(1)當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動時，物塊靜止在筒當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動時，物塊靜止在筒壁壁A A點(diǎn)時遭到的重力、摩擦力和支持力三力作點(diǎn)時遭到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡，由平衡條件得用而平衡，由平衡條件得摩擦力的大小摩擦力的大小FfFfmgsin mgsin (4 (4分分) )支持力的大小支持力的大小FNFNmgcos mgcos .(4 .(4分分) )(2)(2)當(dāng)物塊在當(dāng)物塊在A A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其所點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且

13、其所遭到的摩擦力為零時，物塊在筒壁遭到的摩擦力為零時，物塊在筒壁A A點(diǎn)遭點(diǎn)遭到重力和支持力的作用，它們的合力提供到重力和支持力的作用，它們的合力提供向心力，設(shè)筒轉(zhuǎn)動的角速度為向心力，設(shè)筒轉(zhuǎn)動的角速度為有有mgtan mgtan m2 (3m2 (3分分) )由幾何關(guān)系得由幾何關(guān)系得tan tan (2 (2分分) )聯(lián)立以上各式解得聯(lián)立以上各式解得 . (2 . (2分分) )【答案】【答案】(1)(1)(2)(2) 解答有關(guān)圓周運(yùn)動問題解答有關(guān)圓周運(yùn)動問題時，首先必需做好關(guān)鍵的幾步：時，首先必需做好關(guān)鍵的幾步：(1)(1)對研討對象受力分析，確定好向心力對研討對象受力分析，確定好向心力的來

14、源的來源(2)(2)確定圓周運(yùn)動的軌跡和半徑確定圓周運(yùn)動的軌跡和半徑(3)(3)運(yùn)用相關(guān)的力學(xué)規(guī)律列方程求解運(yùn)用相關(guān)的力學(xué)規(guī)律列方程求解 (2021 (2021年高考廣東單科年高考廣東單科) )有有一種叫一種叫“飛椅的游樂工程，表示圖如飛椅的游樂工程，表示圖如以下圖所示，長為以下圖所示，長為L L的鋼繩一端系著座椅的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為，另一端固定在半徑為r r的程度轉(zhuǎn)盤邊緣的程度轉(zhuǎn)盤邊緣，轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方

15、向的夾角為夾角為，不計鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)，不計鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度動的角速度與夾角與夾角的關(guān)系的關(guān)系【解析】設(shè)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角速度【解析】設(shè)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角速度時，鋼時，鋼繩與豎直方向的夾角為繩與豎直方向的夾角為座椅到中心軸的間隔：座椅到中心軸的間隔：R=r+Lsin R=r+Lsin 對座椅分析有：對座椅分析有：F F心心mgtan mgtan mR2mR2聯(lián)立兩式得聯(lián)立兩式得 . .【答案】【答案】對于物體在豎直面內(nèi)做的圓周運(yùn)動是一對于物體在豎直面內(nèi)做的圓周運(yùn)動是一種典型的變速曲線運(yùn)動，該類運(yùn)動常有種典型的變速曲線運(yùn)動，該類運(yùn)動常有臨界問題，并伴有臨界問題，并伴有“最大，最大，“最小最小，

16、“剛好等詞語，常分析兩種模型剛好等詞語，常分析兩種模型輕繩模型和輕桿模型，分析比較如下輕繩模型和輕桿模型，分析比較如下：豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動的問題分析豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動的問題分析輕繩模型輕繩模型輕桿模型輕桿模型常見類型常見類型過最高過最高點(diǎn)的臨點(diǎn)的臨界條件界條件由由mgm 得得v臨臨小球能運(yùn)動即可，小球能運(yùn)動即可，v臨臨0輕繩模型輕繩模型輕桿模型輕桿模型討論討論分析分析(1)過最高點(diǎn)時過最高點(diǎn)時v ，F(xiàn)Nmgm 繩、軌道對繩、軌道對球產(chǎn)生彈力球產(chǎn)生彈力FN0，方向指向圓心方向指向圓心(2)不能過最高點(diǎn)不能過最高點(diǎn)v ，在到達(dá)最高，在到達(dá)最高點(diǎn)前小球曾經(jīng)脫離了點(diǎn)前小球曾經(jīng)脫離了圓軌道圓軌道(1)當(dāng)

17、當(dāng)v0時，時，F(xiàn)Nmg，F(xiàn)N為為支持力，沿半徑背叛圓心支持力，沿半徑背叛圓心(2)當(dāng)當(dāng)0v 時，時，F(xiàn)Nmgm ，F(xiàn)N指向圓心并隨指向圓心并隨v的的增大而增大增大而增大(2)(2)解答豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動問題時，首解答豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動問題時，首先要搞清是繩模型還是桿模型，在最高點(diǎn)先要搞清是繩模型還是桿模型，在最高點(diǎn)繩模型小球的最小速度是繩模型小球的最小速度是 ；而桿模型；而桿模型小球在最高點(diǎn)的最小速度為零小球在最高點(diǎn)的最小速度為零 (1)“ (1)“輕繩模型和輕繩模型和“輕輕桿模型不同的緣由在于桿模型不同的緣由在于“輕繩只能對輕繩只能對小球產(chǎn)生拉力，而小球產(chǎn)生拉力，而“輕桿既可對小球產(chǎn)輕桿既可

18、對小球產(chǎn)生拉力也可對小球產(chǎn)生支持力生拉力也可對小球產(chǎn)生支持力 游樂場的過山車的運(yùn)轉(zhuǎn)過程可以游樂場的過山車的運(yùn)轉(zhuǎn)過程可以籠統(tǒng)為如右圖所示模型籠統(tǒng)為如右圖所示模型弧形軌道的下端與圓軌道相接，使小球從弧弧形軌道的下端與圓軌道相接，使小球從弧形軌道上端形軌道上端A A點(diǎn)靜止滑下，進(jìn)入圓軌道后沿點(diǎn)靜止滑下，進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運(yùn)動，最后分開試分析圓軌道運(yùn)動，最后分開試分析A A點(diǎn)離地面點(diǎn)離地面的高度的高度h h至少要多大，小球才可以順利經(jīng)過至少要多大，小球才可以順利經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)圓軌道最高點(diǎn)( (知圓軌道的半徑為知圓軌道的半徑為R R，不思，不思索摩擦等阻力索摩擦等阻力) )【思想通道】首先根據(jù)小球在

19、圓軌道最高【思想通道】首先根據(jù)小球在圓軌道最高點(diǎn)的受力情況求出小球的速度，再根據(jù)機(jī)械點(diǎn)的受力情況求出小球的速度，再根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球在弧形軌道的高度能守恒定律求出小球在弧形軌道的高度h.h.【解析】以地面為零勢能面，由機(jī)械能守【解析】以地面為零勢能面，由機(jī)械能守恒定律得：恒定律得： 在軌道最高點(diǎn)處，小球所受合外力為：在軌道最高點(diǎn)處，小球所受合外力為：FNFNmgmgm m 由題意由題意FN FN 0 0所以由得所以由得h h R. R.【答案】【答案】R R 對于豎直面內(nèi)的圓周對于豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動，要根據(jù)不同的模型運(yùn)動，要根據(jù)不同的模型( (桿模型、繩模桿模型、繩模型、管道模型型、管

20、道模型) )確定其臨界形狀確定其臨界形狀( (最高點(diǎn)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力情況和最低點(diǎn)的受力情況) )，同時還要思索運(yùn)，同時還要思索運(yùn)動過程中遵照的其他規(guī)律，如在此題中動過程中遵照的其他規(guī)律，如在此題中小球的運(yùn)動過程機(jī)械能守恒小球的運(yùn)動過程機(jī)械能守恒 如右圖所示，如右圖所示，LMPQLMPQ是光滑軌是光滑軌道，道，LMLM程度，長為程度，長為5.0 m5.0 m，MPQMPQ是一半徑是一半徑為為R=1.6 mR=1.6 m的半圓，的半圓，QOMQOM在同一豎直線上在同一豎直線上，在恒力，在恒力F F作用下質(zhì)量作用下質(zhì)量m=1 kgm=1 kg的物體的物體A A由由靜止開場運(yùn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)靜止開場運(yùn)動

21、，當(dāng)?shù)竭_(dá)M M時立刻停頓用力時立刻停頓用力，欲使，欲使A A剛能經(jīng)過剛能經(jīng)過Q Q點(diǎn)，那么力點(diǎn)，那么力F F大小為多大小為多少？少？【解析】物體【解析】物體A A過過Q Q點(diǎn)時，受力如右圖所示點(diǎn)時，受力如右圖所示由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：mg+FN=mmg+FN=m物體物體A A剛好過剛好過Q Q點(diǎn)時有點(diǎn)時有FN=0FN=0解得解得v v 4 m/s4 m/s對物體從對物體從LQLQ全過程由動能定理得：全過程由動能定理得：FxLMFxLM2mgR2mgR mv2 mv2解得：解得：F F8 N.8 N.【答案】【答案】8 N8 N1 1火車轉(zhuǎn)彎問題火車轉(zhuǎn)彎問題在火車轉(zhuǎn)彎處，讓外軌高在

22、火車轉(zhuǎn)彎處，讓外軌高于內(nèi)軌，如右圖所示，轉(zhuǎn)于內(nèi)軌，如右圖所示，轉(zhuǎn)彎時所需向心力由重力和彎時所需向心力由重力和彈力的合力提供彈力的合力提供火車軌彎問題和傳送帶問題火車軌彎問題和傳送帶問題 假設(shè)軌道程度，轉(zhuǎn)彎時所需向心假設(shè)軌道程度，轉(zhuǎn)彎時所需向心力應(yīng)由外軌對車輪的擠壓力提供，而這樣對力應(yīng)由外軌對車輪的擠壓力提供，而這樣對車軌會呵斥損壞車速大時，容易出事故車軌會呵斥損壞車速大時，容易出事故設(shè)車軌間距為設(shè)車軌間距為L L，兩軌高度差為，兩軌高度差為h h，車轉(zhuǎn)，車轉(zhuǎn)彎半徑為彎半徑為R R，質(zhì)量為，質(zhì)量為M M的火車運(yùn)轉(zhuǎn)時該當(dāng)?shù)幕疖囘\(yùn)轉(zhuǎn)時該當(dāng)有多大的速度？有多大的速度？根據(jù)三角形邊角關(guān)系知根據(jù)三角形邊角

23、關(guān)系知sin = sin = ，對火，對火車的受力情況分析得車的受力情況分析得tan = tan = 由于由于角很小，所以角很小，所以sin tan sin tan ，故，故 = = ，所以向心力，所以向心力F= Mg.F= Mg.又由于又由于F=Mv2/RF=Mv2/R，所以車速，所以車速v= . v= . 由于鐵軌建成后由于鐵軌建成后h h、L L、R R各量是確定的，各量是確定的，故火車轉(zhuǎn)彎時的車速應(yīng)是一個定值，否故火車轉(zhuǎn)彎時的車速應(yīng)是一個定值，否那么將對鐵軌有不利影響，如：那么將對鐵軌有不利影響，如：2 2皮帶傳送問題皮帶傳送問題線速度、角速度、周期、頻率都是從不線速度、角速度、周期、

24、頻率都是從不同的側(cè)面描畫勻速圓周運(yùn)動快慢的物理同的側(cè)面描畫勻速圓周運(yùn)動快慢的物理量，它們之間有一定的必然聯(lián)絡(luò)，在分量，它們之間有一定的必然聯(lián)絡(luò)，在分析傳動問題時，要抓住不等量和相等量析傳動問題時，要抓住不等量和相等量的關(guān)系，其中要特別留意以下兩點(diǎn)：的關(guān)系，其中要特別留意以下兩點(diǎn)：(1)(1)同轉(zhuǎn)軸上各點(diǎn)同轉(zhuǎn)軸上各點(diǎn)一樣，而線速度一樣，而線速度v=rv=r與與半徑成正比半徑成正比(2)(2)在不思索皮帶打滑的情況下，傳動皮帶在不思索皮帶打滑的情況下，傳動皮帶和皮帶銜接的兩輪邊緣的各點(diǎn)線速度大小相和皮帶銜接的兩輪邊緣的各點(diǎn)線速度大小相等，而角速度等，而角速度= = 與半徑與半徑r r成反比這兩成反

25、比這兩點(diǎn)往往是我們求連比的過渡橋梁另外由點(diǎn)往往是我們求連比的過渡橋梁另外由v v、T T、f f之間的關(guān)系，產(chǎn)生向心加程度的之間的關(guān)系，產(chǎn)生向心加程度的很多表達(dá)方式，很多表達(dá)方式， 在在運(yùn)用時，應(yīng)按知條件，結(jié)合實(shí)踐選擇運(yùn)用運(yùn)用時，應(yīng)按知條件，結(jié)合實(shí)踐選擇運(yùn)用 在傳動方式中，還經(jīng)常在傳動方式中，還經(jīng)常遇到鏈條傳動和摩擦傳動及齒輪傳動遇到鏈條傳動和摩擦傳動及齒輪傳動，這三種傳動方式的分析方法與皮帶，這三種傳動方式的分析方法與皮帶傳動一樣傳動一樣 如右圖所示為一皮如右圖所示為一皮帶傳動安裝，右輪的半徑帶傳動安裝，右輪的半徑為為r r，a a是它邊緣上的一點(diǎn)是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的，左側(cè)

26、是一輪軸，大輪的半徑為半徑為4r4r，小輪的半徑為，小輪的半徑為2r2r， b b點(diǎn)在小輪上，到小輪中點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的間隔為心的間隔為r r，c c點(diǎn)和點(diǎn)和d d點(diǎn)分別位于小輪和大點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上假設(shè)在轉(zhuǎn)動過程中，皮帶不打輪的邊緣上假設(shè)在轉(zhuǎn)動過程中，皮帶不打滑，那么滑，那么( () )Aa點(diǎn)與點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等點(diǎn)的線速度大小相等Ba點(diǎn)與點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等點(diǎn)的角速度大小相等Ca點(diǎn)與點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等點(diǎn)的線速度大小相等Da點(diǎn)與點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相等點(diǎn)的向心加速度大小相等【思想通道】求解此題先找出【思想通道】求解此題先找出a、c兩兩點(diǎn)線速度大小相等，點(diǎn)線速

27、度大小相等，b、c、d三點(diǎn)角速度三點(diǎn)角速度大小相等，然后利用公式大小相等，然后利用公式vr，an 求解求解【解析】【解析】vcvc2r2r，vbvbrr，所，所以以vcvc2vb2vb，又，又vavavcvc，所以，所以vava2vb2vb，故，故A A錯；錯；vavarara，vbvbrbrb，由，由vava2vb2vb，得得aa2b2b，故，故B B錯；錯；a a、c c是皮帶銜接的兩輪邊緣上的點(diǎn)，是皮帶銜接的兩輪邊緣上的點(diǎn)，線速度大小相等，故線速度大小相等，故C C對；對；設(shè)設(shè)a a點(diǎn)線速度為點(diǎn)線速度為v v，c c點(diǎn)線速度也為點(diǎn)線速度也為v v，對，對c c點(diǎn)，點(diǎn)，v v2r2r，對，

28、對d d點(diǎn)點(diǎn)vdvd4r4r2v2v，anaana ，andand ，故，故a a點(diǎn)與點(diǎn)與d d點(diǎn)的向心加速度大小相等，故點(diǎn)的向心加速度大小相等，故D D對對【答案】【答案】CDCD 如右圖所示，如右圖所示，甲、乙、丙三個輪子依托摩甲、乙、丙三個輪子依托摩擦傳動，相互之間不打滑，擦傳動，相互之間不打滑，其半徑分別為其半徑分別為r1r1、r2r2、r3.r3.假設(shè)甲輪的角速度為假設(shè)甲輪的角速度為11，那么丙輪的角速度為那么丙輪的角速度為( () )【解析】三個輪子的邊緣處線速度【解析】三個輪子的邊緣處線速度相相等，即等，即1r12r23r3，所以，所以3 ，應(yīng)選，應(yīng)選A.【答案】【答案】A1游客

29、乘坐過山車，在圓弧軌道最低游客乘坐過山車，在圓弧軌道最低點(diǎn)處獲得的向心加速度到達(dá)點(diǎn)處獲得的向心加速度到達(dá)20 m/s2，g取取10 m/s2，那么此位置座椅對游客的，那么此位置座椅對游客的作用力相當(dāng)于游客重力的作用力相當(dāng)于游客重力的()A1倍倍 B2倍倍C3倍倍 D4倍倍【解析】以游客為研討對象，在最低【解析】以游客為研討對象，在最低點(diǎn)時，受重力點(diǎn)時，受重力mgmg和座椅對游客豎直向上和座椅對游客豎直向上的作用力的作用力FNFN，F(xiàn)NFNmgmgmama向，向，代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得FNFN3mg.3mg.故故C C正確正確【答案】【答案】C C2 2在一棵大樹將要被伐倒的時候，有閱在一棵大樹將

30、要被伐倒的時候，有閱歷的伐木工人就會雙眼緊盯著樹梢，根據(jù)歷的伐木工人就會雙眼緊盯著樹梢，根據(jù)樹梢的運(yùn)動情形就能判別大樹正在朝著哪樹梢的運(yùn)動情形就能判別大樹正在朝著哪個方向倒下，從而防止被倒下的大樹砸個方向倒下，從而防止被倒下的大樹砸傷從物理知識的角度來解釋，以下說法傷從物理知識的角度來解釋，以下說法正確的選項(xiàng)是正確的選項(xiàng)是( () )A樹木開場倒下時，樹梢的角速度較大，樹木開場倒下時，樹梢的角速度較大，易于判別易于判別B樹木開場倒下時，樹梢的線速度最大，樹木開場倒下時，樹梢的線速度最大，易于判別易于判別C樹木開場倒下時，樹梢的向心加速度較樹木開場倒下時，樹梢的向心加速度較大，易于判別大，易于判

31、別D伐木工人的閱歷缺乏科學(xué)根據(jù)伐木工人的閱歷缺乏科學(xué)根據(jù)【解析】樹木倒下時，樹干上各部分的角【解析】樹木倒下時，樹干上各部分的角速度一樣，半徑越大其線速度越大，速度一樣，半徑越大其線速度越大，B項(xiàng)正項(xiàng)正確確【答案】【答案】B3 3鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r r是根據(jù)地形決是根據(jù)地形決議的彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外議的彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差軌高度差h h的設(shè)計不僅與的設(shè)計不僅與r r有關(guān)，還與火車有關(guān)，還與火車在彎道上的行駛速率在彎道上的行駛速率v v有關(guān)以下說法正有關(guān)以下說法正確的選項(xiàng)是確的選項(xiàng)是( () )A Av v一定時，一定時，r r越小那么要求越小那么要求h h越大越大B Bv v一定時，一定時，r r越大那么要求越大那么要求h h越大越大C Cr r一定時，一定時，v v越小那么要求越小那么要求h h越大越大D Dr r一定時，一定時，v v越大那么要求越大那么要求h h越大越大【解析】設(shè)軌道平面與程度方向的夾角【解析】設(shè)軌道平面與程度方向的夾角為為，由，由mgtan m ，得，得tan .可見可見v一定時，一定時，r越大，越大，tan