题目列表(包括答案和解析)
1.线速度、角速度、向心加速度大小的比较
在分析传动装置的各物理量时.要抓住不等量和相等量的关系.同轴的各点角速度ω和n相等,而线速度v=ωr与半径r成正比.在不考虑皮带打滑的情况下.传动皮带与皮带连接的两轮边缘的各点线速度大小相等,而角速度ω=v/r与半径r成反比.
[例1]对如图所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是
(A)A轮带动B轮沿逆时针方向旋转.
(B)B轮带动A轮沿逆时针方向旋转.
(C)C轮带动D轮沿顺时针方向旋转.
(D)D轮带动C轮沿顺时针方向旋转.
答案:BD
[例2]如图所示,皮带传动装置转动后,皮带不打滑,则皮带轮上A、B、C三点的情况是( )
A.vA=vB,vB>vC; B.ωA=ωB,vB = vC
C.vA =vB,ωB=ωc ;D.ωA>ωB ,vB =vC
解析:A、B两点在轮子边缘上,它们的线速度等于皮带上各点的线速度,所以vA=vB;B、C两点在同一轮上,所以ωB=ωc,由V=ωr知vB>vC,ωA>ωB . 答案:AC
[例3]如图所示,直径为d的纸质圆筒,以角速度ω绕轴O高速运动,有一颗子弹沿直径穿过圆筒,若子弹穿过圆筒时间小于半个周期,在筒上先、后留下a、b两个弹孔,已知ao、bo间夹角为φ弧度,则子弹速度为
解析:子弹在a处进入筒后,沿直径匀速直线运动,经t=d/v时间打在圆筒上,在t时间内,圆筒转过的角度θ=ωt=π-φ,则d/v=(π-φ)/ω,v=dω/(π-φ)答案:dω/(π-φ)
2.正确地分析物体的受力情况,找出向心力.
规律方法
1.灵活、正确地运用公式
ΣFn=man=mv2/r=mω2r=m4π2r/T2=m4π2fr ;
2.切线方向的分力:产生切线方向加速度而改变速度大小.
故利用公式求圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小,必须用该点的瞬时速度值.
变速圆周运动的物体,不仅线速度大小、方向时刻在改变,而且加速度的大小、方向也时刻在改变,是变加速曲线运动(注:匀速圆周运动也是变加速运动).
变速圆周运动的合力一般不指向圆心,变速圆周运动所受的合外力产生两个效果.
1.半径方向的分力:产生向心加速度而改变速度方向.
4.质点做匀速圆周运动的条件:合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心.
3.加速度和向心力:由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变,故仅存在向心加速度,因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受外力的合力.
2.性质:是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动,并且是加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动.
1.特点:线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的.
6.向心力
(1)作用:产生向心加速度,只改变线速度的方向,不改变速度的大小.因此,向心力对做圆周运动的物体不做功.
(2)大小: F=ma=mv2/r=mω2 r=m4π2fr=m4π2r/T2=mωv
(3)方向:总是沿半径指向圆心,时刻在变化.即向心力是个变力.
说明: 向心力是按效果命名的力,不是某种性质的力,因此,向心力可以由某一个力提供,也可以由几个力的合力提供,要根据物体受力的实际情况判定.
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