8.2重力勢能知識點梳理

試卷第=page44頁，共=sectionpages44頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁2022人教版必修第二冊第八章8.2重力勢能知識點梳理一、填空題1．電扇的風葉的長度為1200mm，轉速為180r/min，則它的轉動周期是______s，角速度是___rad/s，葉片端點處的線速度是___m/s．2．勻速圓周運動是________運動，各點線速度方向沿___________方向，但__________不變。3．某物體做勻速圓周運動，圓周的半徑為R，周期為T，物體在運動的時間內(nèi)，位移的大小是_____，路程是_________，轉過的角度是_________。4．如圖所示，一個小球繞圓心O做勻速圓周運動。已知圓周半徑為r，小球運動的角速度為，則它運動的線速度大小為________，向心加速度大小為___________。5．勻速圓周運動（1）定義：物體沿著圓周運動，并且線速度的______，這種運動叫作勻速圓周運動.（2）性質(zhì)：勻速圓周運動的線速度方向是在時刻______的，所以它是一種______運動，這里的“勻速”是指______不變.6．鉆床上裝上直徑為的鉆頭，調(diào)節(jié)鉆床的轉速為時，鉆頭邊緣的線速度為______，角速度為_______.7．物體沿半徑為r的圓周做勻速圓周運動，周期為T.那么該物體線速度的大小為________，角速度的大小為________，轉速為_______.8．一個豎直圓盤轉動時，固定在圓盤上的圓柱體帶動一個T型支架在豎直方向振動，T型架下面系著一個彈簧和小球組成的系統(tǒng)．圓盤以不同的周期勻速轉動時，測得小球振動的振幅與圓盤轉動頻率如圖所示．當圓盤的頻率為0.4Hz時，小球振動的周期是___s；當圓盤停止轉動后，小球自由振動時，它的振動頻率是____Hz9．兩個做勻速圓周運動的物體，其質(zhì)量之比為m1：m2=2：3，角速度之比為ω1：ω2=3：2，線速度之比為v1：v2=6：5，則它們的軌道半徑之比為r1：r2=_________，向心加速度之比為a1：a2=_________，向心力之比為F1：F2=_________.10．繞半徑為的圓周做勻速圓周運動的質(zhì)點旋轉了，所用時間為，則在這段時間內(nèi)該質(zhì)點經(jīng)過的路程為______m，位移為______m.11．一物體在水平面內(nèi)沿半徑R=20cm的圓形軌道做勻速圓周運動，線速度v=0.2m/s，那么，它的向心加速度為______m/s2，它的角速度為_______rad/s，它的周期為______s．12．如圖所示是自行車傳動裝置的示意圖，若腳蹬勻速轉一圈需要時間T，已數(shù)出大齒輪齒數(shù)為48，小齒輪齒數(shù)為16，要知道在此情況下自行車前進的速度，還需要測量的物理量是___________________（填寫該物理量的名稱及符號）．用這些量表示自行車前進速度的表達式為v=_____________．13．用圖（1）所示的裝置可以測量氣體分子速率的大?。谛t中金屬銀熔化并蒸發(fā)，銀原子束通過小爐的小孔逸出，又通過狹縫S1、S2和S3進入圓筒C內(nèi)的真空區(qū)域．若圓筒C的直徑為d且繞軸O以角速度ω旋轉，某銀原子落在玻璃板G上的位置到b點的弧長為s，則該銀原子的速率v=____________（已知）．經(jīng)過較長時間，落在玻璃板G上的銀原子的分布最接近圖（2）中的________圖．14．線速度（1）定義：物體做圓周運動，在一段______的時間Δt內(nèi)，通過的弧長為Δs，則Δs與Δt的______叫作線速度，公式：（2）意義：描述做圓周運動的物體______的快慢；（3）方向：物體做圓周運動時該點的______方向；（4）勻速圓周運動a.定義：物體沿著圓周運動，并且線速度的______，這種運動叫作勻速圓周運動；b.性質(zhì)：勻速圓周運動的線速度方向是在時刻______的，所以它是一種______運動，這里的“勻速”是指______不變。二、解答題15．如圖所示，一條不可伸長的輕繩長為L為4m，一端用手握住，另一端系一質(zhì)量為1kg的小球．今使手握的一端在水平桌面上做半徑R為3m，角速度為1rad/s的勻速圓周運動，且使繩始終與半徑為R的圓相切，小球也將在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，求：（1）小球做勻速圓周運動的線速度大小；（2）小球在運動過程中受到的摩擦阻力的大小．16．游樂園的小型“摩天輪”上對稱站著質(zhì)量均為m的8位同學，如圖所示，“摩天輪”在豎直平面內(nèi)逆時針勻速轉動，若某時刻轉到頂點a上的甲同學讓一小重物做自由落體運動，并立即通知下面的同學接住，結果重物掉落時正處在c處（如圖）的乙同學恰好在第一次到達最低點b處接到，已知“摩天輪”半徑為R，重力加速度為g，（不計人和吊籃的大小及重物的質(zhì)量）。問：(1)接住前重物下落運動的時間t=？(2)人和吊籃隨“摩天輪”運動的線速度大小v=？(3)乙同學在最低點處對地板的壓力FN=？答案第=page77頁，共=sectionpages77頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．6π7.2π【解析】【詳解】轉速的大小為180r/min，知轉一圈的時間，即周期．角速度．線速度v=rω=1.2×6π=7.2πm/s．2．變速軌跡的切線大小【解析】【詳解】勻速圓周運動是變速運動，各點的速度方向沿軌跡的切線方向，但速度的大小不變。3．【解析】【分析】【詳解】[1]某物體做勻速圓周運動，圓周的半徑為R，周期為T，在運動的時間內(nèi)，位移的大小[2]路程[3]運動的角速度轉過的角度是4．【解析】【詳解】[1]小球運動的線速度大小為[2]向心加速度大小為5．大小處處相等變化變速速率【解析】【詳解】略6．0.678113【解析】【詳解】[1][2]．角速度為由可得7．【解析】【詳解】[1]根據(jù)線速度的定義：[2]根據(jù)角速度的定義：[3]轉速與周期的關系可知：8．2.50.6【解析】【詳解】試題分析：因小球在圓盤帶動下做受迫振動，故小球的周期等于圓盤的周期，當圓盤的頻率為0.4Hz時，小球振動的周期是；從圖像中可以看出，小球的固有頻率是0.6Hz，則當圓盤停止轉動后，小球自由振動時，它的振動頻率是0.6Hz．考點：受迫振動；共振.9．4:59:56:5【解析】【詳解】試題分析：根據(jù)公式求解半徑之比，根據(jù)公式求解加速度之比，根據(jù)公式求解向心力之比．由得，由題意，，解得，根據(jù)可得，向心力公式，可得．10．0.210.20【解析】【詳解】[1]路程為質(zhì)點走過的圓弧長度，轉過的角度為60°，半徑為0.20m，所以為周長，為0.21m；[2]位移為起始點和最終點的距離，由于轉過的角度為60°，所以起始點和最終點，圓心構成的是等邊三角形，走過的位移等于半徑的大小為0.20m。11．0.2，1，2π【解析】【詳解】物體沿半徑為20m的軌道做勻速圓周運動，線速度大小為10m/s，向心加速度為：a=v2/r=5m/s2角速度為：ω=v/r=10/20=0.5rad/s周期為：T=2π/ω=4π（s）12．后輪半徑R6πR/T【解析】【詳解】[1][2]由題意可知鏈輪與飛輪的半徑之比r1∶r2＝3∶1鏈輪和飛輪邊緣的線速度大小相等，后輪與飛輪具有相同的角速度．鏈輪(或飛輪)邊緣的線速度為r1，則飛輪(或后輪)的角速度為.可以測出后輪的半徑r，則后輪邊緣的線速度即自行車前進的速度，為v＝13．A或D【解析】【詳解】由題意可知，粒子在圓筒中運動的時間為；圓筒轉動的時間：，則；由實驗原理可知，速度較大的銀原子落到距離b點較近的地方，速度較小的銀原子落到距離e點較近的位置，按照統(tǒng)計規(guī)律，中等速率的銀原子個數(shù)較多，則經(jīng)過較長時間，落在玻璃板G上的銀原子的分布最接近圖（2）中的A或D圖．14．很短比值運動切線大小處處相等變化變速速率【解析】【詳解】（1）[1][2]線速度定義：物體做圓周運動，在一段很短的時間Δt內(nèi)，通過的弧長為Δs，則Δs與Δt的比值叫作線速度，公式：（2）[3]線速度意義：描述做圓周運動的物體運動的快慢；（3）[4]線速度方向：物體做圓周運動時該點的切線方向；（4）[5]勻速圓周運動a.定義：物體沿著圓周運動，并且線速度的大小處處相等，這種運動叫作勻速圓周運動；[6][7][8]b.性質(zhì)：勻速圓周運動的線速度方向是在時刻變化的，所以它是一種變速運動，這里的“勻速”是指速率不變。15．（1）5m