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圆周运动要点探究

知识点详情

圆周运动要点探究知识点包括对线速度、角速度与匀速圆周运动的理解、对传动问题的分析与求解等部分,有关圆周运动要点探究的详情如下:

对线速度、角速度与匀速圆周运动的理解

 1.描述圆周运动的各物理量之间的关系

 

大小

国际单位制

单位(符号)

各物理量

在图中示意

联系

线速度

 

米每秒(m/s)

都是描述匀速圆周运动快慢的物理量,

角速度

弧度每秒(rad/s)

周期

秒(s)

转速

转每秒(r/s)

注意:由v知,r一定时,vωv一定时,

 

 

)ω一定时,vr.

2.对匀速圆周运动的理解

(1)匀速的含义:

①线速度v的大小不变,即速率不变.

②转动角速度ω不变.

(2)F≠0,a≠0:由于匀速圆周运动是曲线运动,速度的方向时刻发生变化,故匀速圆周运动是变速运动,其合外力和加速度一定不为零.

图解

对传动问题的分析与求解

三种传动方式

 

同轴转动

皮带传动

齿轮传动

装置

AB两点在同轴的圆盘上

两个轮子用皮带连接,AB两点分别是两个轮子边缘的点

两个齿轮轮齿啮合,AB两点分别是两个齿轮边缘上的点

特点

角速度、周期相同

线速度相同

线速度相同

转运方向

相同

相同

相反

典型例题
【第1题】  

做匀速圆周运动的物体,10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m,试求物体做匀速圆周运动时:

(1)线速度的大小;

(2)角速度的大小;

(3)周期的大小.

【第2题】  

(多选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°.在此10 s时间内,火车(  )

A.运动路程为600 m

B.加速度为零

C.角速度约为1 rad/s

D.转弯半径约为3.4 km

【第3题】  

共享单车是指企业在校园、地铁站点、公交站点等公共服务区提供的单车共享服务,是一种新型、便捷的公共交通方式.如图甲所示是某共享单车采用的无链传动系统,利用圆锥齿轮90°轴交,将动力传至后轴,驱动后轮转动,杜绝了传统自行车“掉链子”的问题.如图乙所示是圆锥齿轮90°轴交示意图,其中A是圆锥齿轮转轴上的点,BC分别是两个圆锥齿轮边缘上的点,两个圆锥齿轮中心轴到ABC三点的距离分别记为rArBrCrArBrC).下列说法正确的是(  )

【第4题】  

2019年1月1日,美国宇航局(NASA)“新视野号”探测器再创历史,成功飞掠柯伊伯带小天体“天涯海角”,如图所示为探测器拍摄到该小天体的“哑铃”状照片示意图,该小天体绕固定轴匀速自转,其上有到转轴距离不相等的两点ABLA>LB),关于这两点运动的描述,下列说法正确的是(  )

A.AB两点的线速度相同

B.A点的线速度恒定

C.AB两点的角速度相同

D.相同时间内AB两点通过的弧长相等

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