2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、§5.5 圓周運(yùn)動(dòng),,2024年3月28日星期四,一、圓周運(yùn)動(dòng)的概念,物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周(或圓周的一部分)的運(yùn)動(dòng)叫圓周運(yùn)動(dòng)。,,,2024年3月28日星期四,二、生活中的圓周運(yùn)動(dòng),砂輪上每一點(diǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中都做圓周運(yùn)動(dòng),2024年3月28日星期四,二、生活中的圓周運(yùn)動(dòng),2024年3月28日星期四,二、生活中的圓周運(yùn)動(dòng),2024年3月28日星期四,地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以看作圓周運(yùn)動(dòng),,二、生活中的圓周運(yùn)動(dòng),2024年3月28日星期

2、四,二、生活中的圓周運(yùn)動(dòng),2024年3月28日星期四,1、線速度,物體通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值,叫做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。,,,A,,O,,,三、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,2024年3月28日星期四,三、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,1、線速度,,,,A,B,,物體通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值,叫做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。,當(dāng)選取的時(shí)間△t很小很小 (趨近零)時(shí),弧長(zhǎng) 就等于物體在△t時(shí)間的位移大小,定義式中的v,就是前面學(xué)過(guò)的物體的瞬時(shí)速度。

3、,,O,矢量,2024年3月28日星期四,三、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,1、線速度,如果物體沿著圓周運(yùn)動(dòng),線速度大小處處相等(即任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)都相等),這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。,勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度大?。ㄋ俾剩┎蛔?,速度方向不斷變化,是變速運(yùn)動(dòng)。,,,A,,O,,2024年3月28日星期四,三、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,2、角速度,,,,A,B,,C,,,物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢還可以用它與圓心的連線掃過(guò)的角度來(lái)描述。,,O,,,,

4、物體沿圓周運(yùn)動(dòng),它與圓心的連線掃過(guò)的角度與所用時(shí)間的比值叫做它的角速度。,2024年3月28日星期四,,角速度的單位角的單位,2024年3月28日星期四,三、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,3、周期,物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢還可以用它繞圓周運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間表示。,物體沿圓周運(yùn)動(dòng),它繞圓周運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間叫做它的周期T。,,,A,,O,,,2024年3月28日星期四,三、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,4、轉(zhuǎn)速,物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢還可以用單位時(shí)間內(nèi)繞圓周

5、運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)表示。,物體沿圓周運(yùn)動(dòng),它在單位時(shí)間內(nèi)繞圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)叫做它的轉(zhuǎn)速n。,,,A,,O,,,單位:r/s,或r/min,2024年3月28日星期四,四、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢各量的關(guān)系,1、線速度與周期,,,A,,O,,,r,2024年3月28日星期四,四、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢各量的關(guān)系,2、角速度與周期,,,A,,O,,,r,2024年3月28日星期四,四、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢各量的關(guān)系,3、線速度與角速度,,,A,,O,,,r,2024年

6、3月28日星期四,,1、關(guān)于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度,下列說(shuō)法中正確的是 ( ?。〢.速度的大小和方向都不變B.速度的大小和方向都改變C.速度的大小改變,方向不變D.速度的大小不變,方向改變,勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度大?。ㄋ俾剩┎蛔?,速度方向不斷變化。,2024年3月28日星期四,,2、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,角速度與線速度成反比B.半徑一定,角速度與線速度成正比C.線速度一定,角速

7、度與半徑成正比D.角速度一定,線速度與半徑成反比,提示:,2024年3月28日星期四,,3、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,10s 內(nèi)沿半徑為20m的圓周運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為100m,求:(1)線速度 (2)角速度 (3)周期,2024年3月28日星期四,,4、如圖所示裝置中,三個(gè)輪的半徑分別為r、2r、4r,b點(diǎn)到圓心的距離為r,求圖中a、b、c、d各點(diǎn)的線速度之比、角速度之比。,同一輪上各點(diǎn)的角速度(周期、轉(zhuǎn)速)都相同,通過(guò)皮帶傳動(dòng)的兩輪與皮帶

8、接觸的邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等。,提示:,2024年3月28日星期四,五、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度,,V,,F,,G,,N,,F,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力方向,指向圓心,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向,指向圓心,——向心加速度,1、加速度的方向,2024年3月28日星期四,設(shè)質(zhì)點(diǎn)初速度為v1,末速度為v2,則速度的變化量Δv = v2 - v1,移項(xiàng)得: v1+ Δv = v2,,,結(jié)論:速度的變化量Δv可以用初速度v1末端指向末速度v2末端的有向

9、線段來(lái)表示。,五、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度,1、加速度的方向,2024年3月28日星期四,設(shè)質(zhì)點(diǎn)做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)Δt從A運(yùn)動(dòng)到B,Δv,結(jié)論:勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)加速度方向指向圓心。,五、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度,1、加速度的方向,,,VA,VA,,VB,,VA,,VB,,,Δv,,Δv,,Δv,2024年3月28日星期四,Δv,五、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度,2、加速度的大小,,VA,,VB,,,三角形OAB和由vA、vB、Δv組成的矢

10、量三角形相似,r,2024年3月28日星期四,,1、對(duì)于向心加速度的公式,同學(xué)們有各自的看法。白胖同學(xué)說(shuō),從 看,向心加速度與半徑成反比;黑柱同學(xué)說(shuō),從看,a=rω2向心加速度與半徑成正比。這兩個(gè)結(jié)論是否矛盾?談?wù)勀愕目捶ā?當(dāng)v一定時(shí),,a與r成反比,當(dāng)ω一定時(shí),,a與r成正比,2024年3月28日星期四,,2、關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的加速度,下列說(shuō)法中正確的是( )A.圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向一定

11、指向圓心B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向一定指向圓心C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度一定不變D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小一定不變,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不變,速度方向不斷變化。向心加速度是描述物體速度方向變化快慢的物理量。,2024年3月28日星期四,,3、甲、乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其質(zhì)量之比為1:2,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1:2,在相等時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過(guò)60°,乙轉(zhuǎn)過(guò)45°,則它們的加速度之比為 ( )A. 4:3

12、  B.2:3  C.8:9  D.9:16,2024年3月28日星期四,,4、如圖所示裝置中,三個(gè)輪的半徑分別為r、2r、4r,b點(diǎn)到圓心的距離為r,求圖中a、b、c、d各點(diǎn)的加速度之比。,2024年3月28日星期四,,5、如圖,一質(zhì)點(diǎn)沿著半徑r=2m的圓周,以n=1r/s的轉(zhuǎn)速逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求:(1)從A點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)0.25s的時(shí)間,質(zhì)點(diǎn)速度的變化。(2)質(zhì)點(diǎn)向心加速度的大小。,,B,,2024年3月28日星期四,,V,,F

13、,,G,,N,,F,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力方向,指向圓心,——向心力,六、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力,1、合外力的方向,2024年3月28日星期四,向心力不是新的性質(zhì)的力,它是物體所受各力的合力,方向始終指向圓心,形象地稱(chēng)為向心力。 它是我們過(guò)去所熟悉的重力、彈力、摩擦力等力的合力。,六、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力,1、合外力的方向,O,,,G,N,,F,,G,,T,,,,F,2024年3月28日星期四,六、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力,2、合外力的大小,2

14、024年3月28日星期四,六、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力,3、感受向心力的大小,(1)手握繩結(jié)A,每秒1周。感受繩子拉力大小。,(2)手握繩結(jié)B,每秒1周。感受繩子拉力大小。,(3)手握繩結(jié)A,每秒2周。感受繩子拉力大小。,比較:(1)與(2)、(1)與(3)繩子拉力的大小。,2024年3月28日星期四,六、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力,4、驗(yàn)證向心力公式,(1)由受力計(jì)算向心力,,G,,T,,,,F,F=mg·tanθ,=mg·

15、r/h,(2)由向心力公式計(jì)算向心力,驗(yàn)證:g/h與(2πn/t)2 是否相等。,2024年3月28日星期四,六、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力,4、驗(yàn)證向心力公式,驗(yàn)證:g/h與(2πn/t)2 是否相等。,2024年3月28日星期四,,1、關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的合外力,下列說(shuō)法中正確的是( )A.圓周運(yùn)動(dòng)的合外力方向一定指向圓心B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力方向一定指向圓心C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力一定不變D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力大小

16、一定不變,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不變,速度方向不斷變化。勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力只改變物體速度方向,不改變物體速度大小。,2024年3月28日星期四,,2、質(zhì)量為m的球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸于天花板的O點(diǎn),并使之在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直線成θ角,則以下正確的是( )A.擺球受重力、拉力和向心力的作用B.擺球只受重力、拉力的作用C.擺球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為mg? tanθ D.擺球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為mg?

17、 sinθ,2024年3月28日星期四,,3、甲、乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其質(zhì)量之比為1:2,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1:2,在相等時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過(guò)60°,乙轉(zhuǎn)過(guò)45°,則它們的合外力之比為 ( )A. 1:4  B.2:3  C.8:9  D.4:9,2024年3月28日星期四,,4、A、B兩個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上,動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為2m,A離軸為R/2,B離軸為R,則當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí):(設(shè)A、

18、B都沒(méi)有滑動(dòng),如下圖所示)( )A.B的向心加速度是A的向心加速度的兩倍B.B的靜摩擦力是A的靜摩擦力的兩倍C.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí),A比B先滑動(dòng)D.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí),B比A先滑動(dòng),,mg,,N,,fA,2024年3月28日星期四,,5、如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動(dòng),兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則( )A.球A的線速度一定大于球B

19、的線速度B.球A的角速度一定小于球B的角速度C.球A的運(yùn)動(dòng)周期一定小于球B的運(yùn)動(dòng)周期D.球A對(duì)筒壁的壓力一定大于球B對(duì)筒壁的壓力,,mg,,N,,,,F,2024年3月28日星期四,,6、如圖所示,MN為水平放置的光滑圓盤(pán),半徑為1.0m,其中心O處有一個(gè)小孔,穿過(guò)小孔的細(xì)繩兩端各系一小球A和B,A、B兩球的質(zhì)量相等。圓盤(pán)上的小球A作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。問(wèn)(1)當(dāng)A球的軌道半徑為0.20m時(shí),它的角速度是多大才能維持B球靜止?

20、(2)若將前一問(wèn)求得的角速度減半,怎樣做才能使A作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)B球仍能保持靜止?,2024年3月28日星期四,,7、如圖,細(xì)桿的一端與一小球相連,可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)給小球一初速度,使它做圓周運(yùn)動(dòng),圖中a、b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),則桿對(duì)球的作用力可能是( )A.a(chǎn)處為拉力,b處為拉力B.a(chǎn)處為拉力,b處為推力C.a(chǎn)處為推力,b處為拉力D.a(chǎn)處為推力,b處為推力,2024年3月28日星期四,,8、南通在

21、北緯32°,求南通所在處質(zhì)量為1Kg的物體繞地軸做圓周運(yùn)動(dòng)所受向心力是多大?(設(shè)地球半徑R=6400km,COS32°=0.85),,,A,,O,,,,R,r,O’,分析:首先應(yīng)明確物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng);再確定圓周軌跡、圓心及半徑。,物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度ω =2 π/T,圓周半徑r=R ? cos32°,∴F=mr ω2 =m R ? cos32°?(2 π/T) 2,代入數(shù)

22、據(jù)可得F=2.87×10-2N,2024年3月28日星期四,七、圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,1、水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),(1)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎,,,G,N,,f,2024年3月28日星期四,1、水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),若汽車(chē)速度過(guò)大,所需要的向心力過(guò)大,最大靜摩擦力不足以提供向心力,汽車(chē)的軌道半徑將變大,汽車(chē)離原來(lái)的軌道圓心越來(lái)越遠(yuǎn)。,七、圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,——離心運(yùn)動(dòng),(1)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎,,v,,f,,2024年3月28日星期四,七、圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,1

23、、水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),(2)火車(chē)轉(zhuǎn)彎,向心力由外側(cè)軌道對(duì)車(chē)輪輪緣的擠壓力提供.,,FN,2024年3月28日星期四,七、圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,1、水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),(2)火車(chē)轉(zhuǎn)彎,向心力由重力G和支持力N的合力提供.,,G,,N,,,,F,2024年3月28日星期四,1、水平路面對(duì)汽車(chē)的最大靜摩擦力為汽車(chē)重力的k倍,在水平路面上沿半徑為R的圓周轉(zhuǎn)彎的汽車(chē),其最大安全速率為 。,2024年3月28日星期四,2、火車(chē)在某

24、個(gè)彎道按規(guī)定運(yùn)行速度40m/s轉(zhuǎn)彎時(shí),內(nèi)、外軌對(duì)車(chē)輪皆無(wú)側(cè)壓力, 若火車(chē)在該彎道實(shí)際運(yùn)行速度為30m/s,則下列說(shuō)法中正確的是( )A.僅內(nèi)軌對(duì)車(chē)輪有側(cè)壓力B.僅外軌對(duì)車(chē)輪有側(cè)壓力C.內(nèi)、外軌對(duì)車(chē)輪都有側(cè)壓力D.內(nèi)、外軌對(duì)車(chē)輪均無(wú)側(cè)壓力,2024年3月28日星期四,,,,,3、火車(chē)以半徑r= 900 m轉(zhuǎn)彎,火車(chē)質(zhì)量為8×105kg ,軌道寬為l=1.4m,外軌比內(nèi)軌高h(yuǎn)=14cm,為了使鐵軌不受輪緣的擠壓,

25、火車(chē)的速度應(yīng)為多大?,θ,l,h,2024年3月28日星期四,七、圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,2、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),(1)汽車(chē)過(guò)橋,,,mg,,,N,F,2024年3月28日星期四,七、圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,2、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),(1)汽車(chē)過(guò)橋,,,mg,,,N,F,2024年3月28日星期四,4、汽車(chē)在拱橋的最高點(diǎn),若速度很大,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?,,,mg,,,N,F,汽車(chē)將飛離橋面,——平拋運(yùn)動(dòng),2024年3月28日星期四,5、地球可以看做一個(gè)

26、巨大的拱形橋,橋面的半徑就是地球的半徑。會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況:速度大到一定程度時(shí),地面對(duì)車(chē)的支持力是零?這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少?,2024年3月28日星期四,七、圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,2、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),(2)水流星,,mg,,,N,F,2024年3月28日星期四,七、圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,2、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),(2)水流星,O,,,mg,,,N,F,2024年3月28日星期四,6、把盛水的水桶拴在長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩子一端,使這水桶在豎

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