5.4-圓周運(yùn)動(dòng)-學(xué)案(人教版必修2)

1、金太陽(yáng)新課標(biāo)資源網(wǎng) 5.4 圓周運(yùn)動(dòng) 學(xué)案（人教版必修2）1描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量物理量物理意義定義、公式、單位線速度描述物體沿圓周_方向運(yùn)動(dòng)的快慢程度物體沿圓周通過(guò)的_與時(shí)間的比值v_單位：m/s方向：沿_方向角速度描述物體繞圓心_的快慢連結(jié)運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑掃過(guò)的_與時(shí)間的比值_單位：rad/s周期和轉(zhuǎn)速描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的_周期T：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，轉(zhuǎn)過(guò)_所用的時(shí)間，公式T_，單位：_轉(zhuǎn)速n：物體單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)過(guò)的_，單位：_、_2.當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小處處_，方向沿圓周_方向，是一種變速運(yùn)動(dòng)3線速度和周期的關(guān)系式是_，角速度和周期的關(guān)系式是_，線速度和角速度的關(guān)系式是_

2、，頻率和周期的關(guān)系式是_4在分析傳動(dòng)裝置的各物理量之間的關(guān)系時(shí)，要先明確什么量是相等的，什么量是不等的，在通常情況下：(1)同軸的各點(diǎn)角速度、轉(zhuǎn)速、周期_，線速度與半徑成_(2)在不考慮皮帶打滑的情況下，皮帶上各點(diǎn)與傳動(dòng)輪上各點(diǎn)線速度大小_，而角速度與半徑成_5下列關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中，正確的是()A線速度不變 B角速度不變C加速度為零 D周期不變6關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度和線速度，下列說(shuō)法正確的是()A半徑一定，角速度和線速度成反比B半徑一定，角速度和線速度成正比C線速度一定，角速度和半徑成反比D角速度一定，線速度和半徑成正比【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念1對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

3、物體，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相等B相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)相等C相等的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移相同D相等的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度相等知識(shí)點(diǎn)二描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量之間的關(guān)系圖12如圖1所示，圓環(huán)以直徑AB為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知其半徑R0.5 m，轉(zhuǎn)動(dòng)周期T4 s，求環(huán)上P點(diǎn)和Q點(diǎn)的角速度和線速度知識(shí)點(diǎn)三傳動(dòng)裝置問(wèn)題的分析3如圖2所示為某一皮帶傳動(dòng)裝置主動(dòng)輪的半徑為r1，從動(dòng)輪的半徑為r2.已知主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑下列說(shuō)法正確的是()圖2A從動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) B從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n D從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n4如圖3所示的皮帶傳動(dòng)裝置(傳動(dòng)皮帶是繃緊的且運(yùn)

4、動(dòng)中不打滑)中，主動(dòng)輪O1的半徑為r1，從動(dòng)輪O2有大小兩輪且固定在同一個(gè)軸心O2上，半徑分別為r3、r2，已知r32r1，r21.5r1，A、B、C分別是三個(gè)輪邊緣上的點(diǎn)，則當(dāng)整個(gè)傳動(dòng)裝置正常工作時(shí)，A、B、C三點(diǎn)的線速度之比為_(kāi)；角速度之比為_(kāi)；周期之比為_(kāi)圖3【方法技巧練】圓周運(yùn)動(dòng)與其他運(yùn)動(dòng)結(jié)合的問(wèn)題的分析技巧5.圖4如圖4所示，半徑為R的圓盤繞垂直于盤面的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在其正上方h處沿OB方向水平拋出一小球，要使球與盤只碰一次，且落點(diǎn)為B，則小球的初速度v_，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度_.6如圖5所示，圖5有一直徑為d的紙制圓筒，使它以角速度繞軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，然后使子彈沿直徑穿過(guò)圓筒若子彈在圓筒

5、旋轉(zhuǎn)不到半周時(shí)，就在圓筒上先后留下a、b兩個(gè)彈孔，已知aO、bO的夾角為，求子彈的速度參考答案課前預(yù)習(xí)練1切線弧長(zhǎng)圓弧的切線轉(zhuǎn)動(dòng)角度快慢程度一周s圈數(shù)r/s r/min2相等切線3vvrf4(1)相等正比(2)相等反比5BD勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度是不變的，線速度的大小不變，但方向時(shí)刻變化，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度是改變的，因而加速度不為零6BCD由vr，知B、C、D正確課堂探究練1C勻速圓周運(yùn)動(dòng)在任意相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)相等，通過(guò)的角度相等，但相等時(shí)間段內(nèi)對(duì)應(yīng)的位移方向不同，故C錯(cuò)21.57 rad/s1.57 rad/s039 m/s0.68 m/s解析P點(diǎn)和Q點(diǎn)的角速度相同，其大小是 rad

6、/s1.57 rad/sP點(diǎn)和Q點(diǎn)繞AB做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡的圓心不同P點(diǎn)和Q點(diǎn)的圓半徑分別為rPR·sin 30°R，rQR·sin 60°R.故其線速度分別為vP·rP0.39 m/s，vQ·rQ0.68 m/s.點(diǎn)評(píng)解決此類題目首先要確定質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡所在的平面及圓心的位置，從而確定半徑，然后由v、的定義式及v、R的關(guān)系式來(lái)計(jì)算3BC主動(dòng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；由于兩輪邊緣線速度大小相同，根據(jù)v2rn，可得兩輪轉(zhuǎn)速與半徑成反比，所以C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤4443211122解析因同一輪子(或

7、固定在同一軸心上的兩輪)上各點(diǎn)的角速度都相等，皮帶傳動(dòng)(皮帶不打滑)中與皮帶接觸的輪緣上各點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等，其線速度都相等故本題中的B、C兩點(diǎn)的角速度相等，即BCA、B兩點(diǎn)的線速度相等，即vAvB因A、B兩點(diǎn)分別在半徑為r1和r3的輪緣上，r32r1.故由及式可得角速度A2B由式可得A、B、C三點(diǎn)角速度之比為ABC211因B、C分別在半徑為r3、r2的輪緣上，r2r1r3故由vr及式可得線速度vBvC由式可得A、B、C三點(diǎn)線速度之比為vAvBvC443由T及式可得A、B、C三點(diǎn)的周期之比為TATBTC122.點(diǎn)評(píng)同一圓盤上的各點(diǎn)角速度和周期相同皮帶(皮帶不打滑)或齒輪傳動(dòng)的兩圓盤，與皮帶相接觸的點(diǎn)或兩圓盤的接觸點(diǎn)線速度相同5R2n(n1,2,3，)解析小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有hgt2，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.又因?yàn)樗轿灰茷镽，所以小球的初速度vR.在時(shí)間t內(nèi)圓盤轉(zhuǎn)過(guò)的角度n·2(n1,2,3，)又因?yàn)閠，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度2n(n1,2，3，)方法總結(jié)由于圓周運(yùn)動(dòng)的周期性，解答時(shí)要注意各種解的可能性與平拋運(yùn)動(dòng)的結(jié)合也是從時(shí)間上找突破口，兼顧位移關(guān)系6.解析子彈從a穿入圓筒到從b穿出圓筒