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.
5.向心加速度
(1)物理意义:描述线速度方向改变的快慢
(2)大小:a=v2/r=ω2r=4π2fr=4π2r/T2=ωv,
(3)方向:总是指向圆心,方向时刻在变化.不论a的大小是否变化,a都是个变加速度.
(4)注意:a与r是成正比还是反比,要看前提条件,若ω相同,a与r成正比;若v相同,a与r成反比;若是r相同,a与ω2成正比,与v2也成正比.
4.V、ω、T、f的关系
T=1/f,ω=2π/T=2πf,v=2πr/T=2πrf=ωr.
T、f、ω三个量中任一个确定,其余两个也就确定了.但v还和半径r有关.
3.周期T,频率f:做圆周运动物体一周所用的时间叫周期.
做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做频率,也叫转速.
2.角速度:做匀速圆周运动的物体,连接物体与圆心的半径转过的圆心角与所用的时间的比值。
(l)物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢.
(2)大小:ω=φ/t(rad/s)
1.线速度:做匀速圆周运动的物体所通过的弧长与所用的时间的比值。
(1)物理意义:描述质点沿切线方向运动的快慢.
(2)方向:某点线速度方向沿圆弧该点切线方向.
(3)大小:V=S/t
说明:线速度是物体做圆周运动的即时速度
6.抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)
(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度,水平发出,落在球台的P1点(如图实线所示),求P1点距O点的距离x1。.
(2)若球在O点正上方以速度水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的P2(如图虚线所示),求的大小.
(3)若球在O正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3,求发球点距O点的高度h3.
答案:(1) 点与O点的距离;
(2) ;
(3)
[解析](1) 设发球时飞行时间为t1,根据平抛运动
①
②
解得:③
(2) 设发球高度为h2,飞行时间为t2,同理根据平抛运动
④
⑤
且h2=h ……⑥
2x2=L ……⑦
得:⑧
(3)如图所示,发球高度为h3,飞行时间为t3,同理根据平抛运动
⑨
⑩
且3x3=2L ……⑾
设球从恰好越过球网到最高点的时间为t,水平距离为s,有:
⑿
⒀
由几何关系知x3+s=L ……⒁
联立⑨-⒁,解得:
第三单元 匀速圆周运动
基础知识
5.一水平放置的水管,距地面高h=l.8m,管内横截面积S=2.0cm2。有水从管口处以不变的速度v=2.0m/s源源不断地沿水平方向射出,设出口处横截面上各处水的速度都相同,并假设水流在空中不散开。取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求水流稳定后在空中有多少立方米的水。
解:以t表示水由喷口处到落地所用的时间,有
①
单位时间内喷出的水量为
Q=S v ②
空中水的总量应为
V=Q t ③
由以上各式得
④
代入数值得
m3 ⑤
4. 在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地。若不计空气阻力,则( D )
A. 垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定
B. 垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定
C. 垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定
D. 垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com