习题课 圆周运动
[学习目标] 1.熟练掌握圆周运动各物理量的关系以及向心力、向心加速度的公式.2.会分析圆周运动所需向心力来源.3.会分析圆锥摆在水平面内的圆周运动.4.会分析汽车过拱(凹)形桥问题.
一、描述圆周运动的各物理量间的关系
例1 如图1所示,光滑的水平面上固定着一个半径逐渐减小的螺旋形光滑水平轨道,一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,下列物理量中数值将减小的是( )
图1
A.周期 B.线速度
C.角速度 D.向心加速度
答案 A
解析 轨道对小球的支持力与速度方向垂直,轨道的支持力只改变速度的方向不改变速度的大小,即小球的线速度大小不变,故B错误;根据v=ωR,线速度大小不变,转动半径减小,故角速度变大,故C错误;根据T=,角速度增大,故周期减小,故A正确;根据a=,转动半径减小,故向心加速度增大,故D错误.
1.线速度v、角速度ω以及周期T之间的关系:v==ωR.
2.角速度ω与转速n的关系:ω=2πn(注:n的单位为r/s).
这些关系不仅在物体做匀速圆周运动中适用,在变速圆周运动中也适用,此时关系中各量是瞬时对应的.
二、分析圆周运动问题的基本方法
例2 如图2所示,两根长度相同的轻绳(图中未画出),连接着相同的两个小球,让它们