高中物理教科版 (2019)必修 第二册1 圆周运动精品ppt课件

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专题强化　圆周运动的传动问题和周期　　　　　性问题
1.熟练掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系，掌握圆周运动中传动的特点(重点)。2.会分析圆周运动中多解的原因，掌握解决圆周运动中的多解问题的方法(难点)。
一、圆周运动的传动问题
二、圆周运动的周期性和多解问题
1.常见的传动装置及特点
2.求解传动问题的思路：(1)分清传动特点：若属于皮带传动、齿轮传动或摩擦传动，则轮子边缘各点线速度大小相等；若属于同轴转动，则轮上各点的角速度相等。(2)确定半径关系：根据装置中各点位置确定半径关系或根据题意确定半径关系。
　(多选)(2022·包头市高一期末)图中A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，两轮没有相对滑动。下列说法正确的是A.A、B两点的角速度跟半径成反比B.A、B两点的角速度跟半径成正比C.A、C两点的线速度大小跟半径成反比D.A、C两点的线速度大小跟半径成正比
大轮与小轮靠摩擦传动，且两轮没有相对滑动，则可知A、B两点的线速度大小相等，根据v＝ωr，可知它们的角速度跟半径成反比，故A正确，B错误；A、C两点同轴转动，它们的角速度相同，根据v＝ωr，可知它们的线速度大小跟半径成正比，故C错误，D正确。
　(2022·上海理工大学附属中学高一期中)如图所示为一种齿轮传动装置，忽略齿轮啮合部分的厚度，甲、乙两个轮子的半径之比为1∶3，则在传动的过程中A.甲、乙两轮的角速度之比为1∶3B.甲、乙两轮的周期之比为3∶1C.甲、乙两轮边缘处的线速度大小之比为3∶1D.甲、乙两轮边缘上的点相等时间内转过的弧长之比为1∶1
齿轮传动中，两轮边缘的线速度大小相等，即线速度大小之比为1∶1，选项C错误；根据v＝ωr，甲、乙两个轮子的半径之比为1∶3，故甲、乙两轮的角速度之比为ω1∶ω2＝3∶1，选项A错误；
　(2022·重庆市巴蜀高一期末)如图为某单车的链轮、链条、飞轮、踏板、后轮示意图，在骑行过程中，踏板和链轮同轴转动，飞轮和后轮同轴转动，已知链轮与飞轮的半径之比为3∶1，后轮直径为800 mm，当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为5 rad/s时，后轮边缘处A点的线速度大小为
当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为5 rad/s时，链轮的角速度也是5 rad/s，由于链轮与飞轮通过链条传动，边缘处线速度大小相等，由v＝rω可知，角速度与半径成反比，故飞轮的角速度为15 rad/s，后轮的角速度与飞轮相等，可知，后轮边缘处A点的线速度大小为v＝Rω＝ ×15 m/s＝6 m/s，故选B。
圆周运动的周期性和多解问题
如图所示，直径为d的纸质圆筒，以角速度ω绕中心轴匀速转动，把枪口对准圆筒轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，忽略子弹重力、圆筒的阻力及空气阻力。问：(1)子弹做什么运动？圆筒做什么运动？
答案　子弹做匀速直线运动，圆筒做匀速圆周运动。
(2)为什么圆筒上只有一个弹孔？
答案　子弹进圆筒时打了一个孔，恰好从这个孔出去，在子弹穿过圆筒过程中，圆筒转过了半圈或整数圈加半圈。
(3)子弹与圆筒的运动时间有何关系？
答案　子弹穿过圆筒的时间与圆筒转过半圈或整数圈加半圆的时间相等。
(4)子弹的速度v应满足什么条件？
1.问题特点(1)研究对象：匀速圆周运动的多解问题含有两个做不同运动的物体。(2)运动特点：一个物体做匀速圆周运动，另一个物体做其他形式的运动(如平抛运动、匀速直线运动等)。(3)运动的关系：两物体运动的时间_____。
2.分析技巧(1)抓住联系点：明确题中两个物体的运动性质，抓住两运动的联系点——时间_____。(2)先特殊后一般：先考虑一个周期的情况，再根据运动的_______，考虑多个周期时的规律。(3)分析时注意两个运动是_______，互不影响。
　(多选)(2023·内江市高一期中)一种射箭游戏的示意图如图所示，已知竖直圆盘的直径D＝5 m，箭头距圆盘的水平距离L＝10 m，对准圆盘上的最高点水平射出箭，圆盘绕轴OO′做匀速圆周运动，箭射出瞬间，圆盘的最高点为P点，箭头、轴OO′和P点在同一竖直平面内。取重力加速度大小g＝10 m/s2，不计空气阻力。若箭刚好射中P点，则下列说法正确的是A.圆盘转动的角速度可能为π rad/sB.圆盘转动的角速度可能为2π rad/sC.箭水平射出时的初速度大小为10 m/sD.箭水平射出时的初速度大小为20 m/s
1.如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度分别为ωA、ωB，线速度大小分别为vA、vB，则A.ωA＝ωB，vAωB，vA＝vBC.ωA＝ωB，vA>vB D.ωATc B.Tb＝TcC.vb＝vc D.vbvc，故C、D错误。
4.(2022·云县高一期中)如图为某一皮带传动装置，主动轮M的半径为r1，从动轮N的半径为r2，已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是A.从动轮做顺时针转动
因为主动轮做顺时针转动，从动轮靠皮带的摩擦力转动，所以从动轮做逆时针转动，故A错误；
从动轮边缘线速度大小为v2＝n2·2πr2＝2n1πr1，故C错误。
5.(多选)(2023·乐山市峨眉第二中学校考)《天工开物》记录了我们祖先的劳动智慧，书中的牛力齿轮翻车图如图所示。A、B、C三齿轮的半径依次减小，牛拉动齿轮翻车后，下列说法正确的是A.齿轮A边缘质点与齿轮B边缘质点的线速度大小相等B.齿轮B边缘质点与齿轮C边缘质点的线速度大小相等C.齿轮A与齿轮B的角速度大小相等D.齿轮B与齿轮C的角速度大小相等
通过齿轮传动的各点，线速度大小相等；同轴转动的各点，角速度大小相等，故选A、D。
6.(2023·绵阳中学高一期中)如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。B、A是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点。大齿轮上B、C的半径分别为3r、r，小齿轮上A的半径为2r，则A、B、C三点A.线速度大小之比是3∶3∶1B.线速度大小之比是6∶3∶1C.角速度之比是2∶3∶3D.转动周期之比是3∶2∶2
7.(多选)如图所示，B和C是一组轮塔，半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为rB∶rC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无相对滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的A.线速度大小之比为3∶3∶2B.角速度之比为3∶3∶2C.转速之比为2∶3∶2D.周期之比为2∶3∶3
8.(2023·遂宁市射洪中学期中)如图所示为皮带传动装置，轴O1上两轮的半径分别为4r和r，轴O2上轮的半径为3r，A、B、C分别为轮缘上的三点，皮带不打滑，下列说法正确的是A.A、B、C三点周期之比TA∶TB∶TC＝1∶1∶4B.A、B、C三点线速度大小之比vA∶vB∶vC＝ 4∶1∶3C.A、B、C三点角速度之比ωA∶ωB∶ωC＝4∶4∶1D.A、B、C三点转速之比nA∶nB∶nC＝3∶3∶1
轴O1上两轮同轴转动，其边缘处A、B两点的角速度大小相同，皮带不打滑，主动轮上B点和从动轮上C点的线速度大小相等。
由转速与角速度关系式ω＝2πn可得，A、B、C三点转速之比为nA∶nB∶nC＝3∶3∶1，故D正确。
9.(2022·上海外国语大学闵行外国语中学高一期中)一个半径为R的纸质小圆筒，绕其中心轴O匀速转动，角速度为ω。一颗子弹沿半径AO方向由纸筒上点A打进并从纸筒上的点B高速穿出，如图所示，若AB弧所对的圆心角为θ，不计子弹重力。则子弹的最大速度v大约为
10.(2022·西安市高一期中)如图所示，如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动，那么，从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为
11.子弹以初速度v0水平向右射出，沿水平直线穿过一个正在沿逆时针方向转动的薄壁圆筒，在圆筒上只留下一个弹孔(从A位置射入，B位置射出，如图所示)。OA、OB之间的夹角θ＝ ，已知圆筒半径R＝0.5 m，子弹始终以v0＝60 m/s的速度沿水平方向运动(不考虑重力的作用，忽略各种阻力)，则圆筒的转速可能是A.20 r/s B.60 r/s C.100 r/s D.140 r/s
12.如图所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，在其正上方高h处沿OB方向水平抛出一小球，不计空气阻力，重力加速度为g，要使球与盘只碰一次，且落点为B，B为圆盘边缘上的点，求小球的初速度v的大小及圆盘转动的角速度ω。
θ＝n·2π(n＝1,2,3…)又因为θ＝ωt
13.(多选)如图所示，夜晚电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪45次，风扇转轴O上装有3个扇叶，它们互成120°角。当风扇转动时，观察者感觉扇叶不动，则风扇转速可能是A.600 r/min B.900 r/minC.1 200 r/min D.1 800 r/min