2018-2019学年人教版必修2 5.4 圆周运动 学案
2018-2019学年人教版必修2 5.4 圆周运动 学案第3页

  解析:质点做圆周运动时,因为线速度大小不变,所以在相等的时间内通过的圆弧长度相等,即路程相等,A、B项正确;因为角速度相等,此时半径转过的角度也相等,D选项正确;但由于位移是矢量,在相等的时间里,质点的位移大小相等,方向却不一定相同,故C选项错误。答案:ABD

  题后反思 线速度和角速度都是描述匀速圆周运动的质点运动快慢的物理量,线速度侧重于描述物体通过弧长快慢的程度,而角速度侧重于描述质点转过角度的快慢程度。

  【例2】 如图所示,圆环以直径AB为轴匀速转动,已知其半径r=0.5 m,转动周期T=4 s,求环上P点和Q点的角速度和线速度。

  点拨:整个圆环以AB为轴匀速转动,环上各点的角速度相同;求线速度,则需找出P点和Q点做圆周运动的半径,利用v=rω求解。

  解析:由题意知P点和Q点的角速度相同,ωP=ωQ== rad/s=1.57 rad/s;P点和Q点绕直径AB做匀速圆周运动,其轨迹的圆心不同,P点和Q点的轨迹半径分别为rP=Rsin 30°=0.25 m

  rQ=Rsin 60°= m 故二者的线速度分别为

  vP=ωPrP≈0.39 m/s vQ=ωQrQ≈0.68 m/s。

  答案:1.57 rad/s 1.57 rad/s 0.39 m/s 0.68 m/s

  题后反思 解决此类题目首先要确定质点做圆周运动的轨迹所在的平面,以及圆周运动圆心的位置,从而确定半径,然后由v、ω的定义式及v、ω、R的关系式计算。

  【例3】 如图所示的皮带传动装置中,右边两轮固定在一起同轴转动,图中A、B、C三轮的半径关系为rA=rC=2rB,设皮带不打滑,则三轮边缘上的点线速度之比vA∶vB∶vC=________,角速度之比ωA∶ωB∶ωC=________。

  

  点拨:同一根皮带连接不打滑时,边缘各点的线速度相等;固定在一起绕同一个轴转动的几个圆盘各点的角速度相等。这个规律在以后解圆周运动题目中要经常用到。

解析:A、B两轮由皮带带动一起转动,皮带不打滑,故A、B两轮边缘