考點(diǎn)強(qiáng)化：描述圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量間的關(guān)系

考點(diǎn)強(qiáng)化 描述圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量間的關(guān)系 1 考點(diǎn)精講 2 典例剖析 3 規(guī)律方法 4 跟蹤訓(xùn)練 第四章曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力與航天 一 考點(diǎn)精講 1 考點(diǎn)精講 v T f a r各量間的關(guān)系 當(dāng)r一定時(shí) v與 成正比 當(dāng) 一定時(shí) v與r成正比 當(dāng)v一定時(shí) 與r成反比 在v一定時(shí) a與r成反比 在 一定時(shí) a與r成正比 2r v 易錯(cuò)辨析 二 典例剖析 2 典例剖析 例1 多選 如圖示 有一皮帶傳動(dòng)裝置 A B C三點(diǎn)到各自轉(zhuǎn)軸的距離分別為RA RB RC 已知RB RC RA 2 若在傳動(dòng)過程中 皮帶不打滑 則 A A點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度大小相等B A點(diǎn)與C點(diǎn)的線速度大小相等C B點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度大小之比為2 1D B點(diǎn)與C點(diǎn)的向心加速度大小之比為1 4 審題析疑 1 皮帶傳動(dòng)問題中 兩輪邊緣及皮帶上各點(diǎn)線速度大小有何關(guān)系 2 同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體上 各點(diǎn)的角速度有何關(guān)系 解析顯隱 備選 多選 如圖示為皮帶傳動(dòng)裝置 右輪的半徑為r a是它邊緣上的一點(diǎn) 左側(cè)是一輪軸 大輪的半徑是4r 小輪的半徑是2r b點(diǎn)在小輪上 到小輪中心的距離為r c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上 若在傳動(dòng)過程中皮帶不打滑 則 A a點(diǎn)和b點(diǎn)的線速度大小相等B a點(diǎn)和b點(diǎn)的角速度大小相等C a點(diǎn)和c點(diǎn)的線速度大小相等D a點(diǎn)和d點(diǎn)的向心加速度大小相等 審題析疑 1 皮帶傳動(dòng)問題中 兩輪邊緣及皮帶上各點(diǎn)線速度大小有何關(guān)系 3 描述a b c d各點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)的物理量中 有哪些物理量相等 2 同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體上 各點(diǎn)的角速度有何關(guān)系 解析顯隱 三 規(guī)律方法 3 規(guī)律方法 1 皮帶傳動(dòng) 甲 乙圖表明 皮帶與兩輪之間無相對(duì)滑動(dòng)時(shí) 兩輪邊緣線速度大小相等 即vA vB A B r R TA TB R r 2 摩擦 齒輪 傳動(dòng) 丙圖所示 兩輪邊緣接觸 接觸點(diǎn)無打滑現(xiàn)象時(shí) 兩輪邊緣線速度大小相等 即vA vB 對(duì)于齒輪 A B r2 r1 n2 n1 TA TB r1 r2 n1 n2 轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反 其中n1 n2為兩齒輪的齒數(shù) 3 同軸傳動(dòng) 丁圖可知 兩輪共軸轉(zhuǎn)動(dòng) 它們的角速度大小相等 即 A B vA vB r R TA TB A B 甲 A B 乙 A B 丁 丙 A B 變式訓(xùn)練1 2016 浙江嘉興調(diào)研 科技館的科普器材中常有如圖示的勻速率的傳動(dòng)裝置 在大齒輪盤內(nèi)嵌有三個(gè)等大的小齒輪 若齒輪的齒很小 大齒輪的半徑 內(nèi)徑 是小齒輪半徑的3倍 則當(dāng)大齒輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 下列說法正確的是 A 小齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B 小齒輪每個(gè)齒的線速度均相同C 小齒輪的角速度是大齒輪角速度的3倍D 大齒輪每個(gè)齒的向心加速度大小是小齒輪的3倍 注意分析大 小齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的哪個(gè)物理量相等 本題詳細(xì)解析見教輔 四 跟蹤訓(xùn)練 4 跟蹤訓(xùn)練 解析顯隱 解析 本題相當(dāng)于皮帶輪的連接 各個(gè)輪邊緣的線速度大小相同 即v1 1r1 v2 2r2 v3 3r3 故A選項(xiàng)正確 答案 A 解析顯隱 解析 大 小齒輪間 摩擦小輪和車輪之間都和皮帶傳動(dòng)原理相同 兩輪邊沿各點(diǎn)的線速度大小相等 由v 2 nr可知轉(zhuǎn)速n和半徑r成反比 小齒輪和車輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng) 兩輪上各點(diǎn)的轉(zhuǎn)速相同 大齒輪與小齒輪轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為n1 n小 R2 R3 車輪與小齒輪之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系為n車 n小 車輪與摩擦小輪之間的關(guān)系為n車 n2 r0 R1 由以上各式可解出大齒輪和摩擦小輪之間的轉(zhuǎn)速之比為n1 n2 2 175 答案 2 175 解析顯隱 跟蹤訓(xùn)練 如圖示 一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑r0 1 0cm的摩擦小輪 小輪與自行車車輪的邊沿接觸 當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng) 從而為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力 自行車車輪的半徑R1 35 0cm 小齒輪的半徑R2 4 0cm 大齒輪的半徑R3 10 0cm 求大齒輪的轉(zhuǎn)速n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速n2之比 假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對(duì)滑動(dòng) 跟蹤訓(xùn)練 多選 如圖所示為一鏈條傳動(dòng)裝置的示意圖 已知主動(dòng)輪是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的 轉(zhuǎn)速為n 主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的齒數(shù)比為k 以下說法中正確的是 A 從動(dòng)輪是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的B 主動(dòng)輪和從動(dòng)輪邊緣的線速度大小相等C 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為nkD 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n k 解析主動(dòng)輪是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的 從動(dòng)輪也是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的 故A錯(cuò) 主動(dòng)輪和從動(dòng)輪邊緣的線速度大小相等 故B對(duì) 由v 2 Rn知主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速比等于兩輪的周長(zhǎng)的反比 即轉(zhuǎn)速比等于