必考点03 圆周运动的描述-【对点变式题】2021-2022学年高一物理下学期期中期末必考题精准练（人教版2019）

必考点03 圆周运动的描述 题型一 描述圆周运动的相关物理量 1．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则它们（　　） A．线速度大小之比为2∶3 B．角速度大小之比为3∶4 C．圆周运动的半径之比为2∶1 D．转速之比为3∶2 【答案】D 【解析】A．根据线速度定义式v=，已知在相同时间内它们通过的路程之比是4∶3，则线速度大小之比为4∶3，故A错误； B．根据角速度定义式ω=，相同时间内它们转过的角度之比为3∶2，则角速度之比为3∶2，故B错误； C．根据公式v=rω，可得圆周运动半径r=，线速度大小之比为4∶3，角速度之比为3∶2，则圆周运动的半径之比为8∶9，故C错误； D．根据T=得，周期之比为2∶3，再根据n=得转速之比为3∶2，故D正确。 故选D。 2．一精准转动的机械钟表，下列说法不正确的是（　　） A．秒针转动的周期最长 B．时针的转速最小 C．秒针转动的角速度最大 D．秒针的角速度为 rad/s 【答案】A 【解析】 A．对于机械钟表，秒针转动的周期为60s，分针转动的周期为60min，时针转动的周期为12h，故秒针转动的周期最短，时针转动的周期最长，故A错误，符合题意； B．根据转速可知，时针转动的周期最大，则时针的转速最小，故B正确，不符合题意； CD．根据可知，秒针转动的周期最短，则角速度最大，秒针的角速度为 rad/s，故CD正确，不符合题意。 故选A。 3．如图所示，用起瓶器打开瓶盖，起瓶器上A、B两点绕O点转动的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB，则（　　） A．ωA＝ωB，vA>vB B．ωA＝ωB，vA<vB C．ωA<ωB，vA＝vB D．ωA>ωB，vA＝vB 【答案】B 【解析】同轴转动，角速度相等，故 由于，根据，故选B。 【解题技巧提炼】 1．圆周运动和匀速圆周运动 (1)圆周运动：如果物体运动的轨迹是圆，物体做的就是圆周运动． (2)匀速圆周运动：质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做“匀速圆周运动”，亦称“匀速率圆周运动”． 说明：物体做匀速圆周运动时，速度的大小虽然不变，但速度的方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变速运动． 2．线速度和角速度 (1)线速度： ①线速度就是速度． 注：线速度的大小用物体通过的弧长与所用时间的比值来度量:，当所取的时间间隔很小时，这样得到的就是瞬时速度． ②大小： 单位为：m/s． ③方向：某点线速度的方向即为该点的切线方向．(与半径垂直) ④物理意义：从长度方面描述圆周运动的快慢． 注：对于匀速圆周运动，在任意相等时间内通过的弧长都相等，即线速度大小不变，但方向时刻改变． (2)角速度： ①定义：在匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间t的比值，就是质点运动的角速度． ②大小： 单位：rad/s． ③物理意义：从角度方面描述圆周运动的快慢． 注：对于匀速圆周运动，角速度大小不变． 3．周期、频率、转速 (1)周期：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间叫做周期．用T表示，单位s． ⑵频率：做匀速圆周运动的物体在1 s内转的圈数叫做频率．用f表示，其单位为：转/秒(或赫兹)，符号为r/s(或Hz)． ⑶转速：工程技术中常用转速来描述转动物体上质点做圆周运动的快慢．转速是指物体单位时间所转过的圈数，常用符号n表示，转速的单位为转/秒，符号是r/s，或转/分(r/min)． 4．匀速圆周运动中线速度、角速度、周期、频率的关系 项目内容 大小 国际单位(符号) 各物理量在图中示意 关系 线速度 米每秒(m/s) 都是描述匀速圆周运动快慢的量 角速度 弧度每秒(rad/s) 周期 秒(s) 频率 赫兹(Hz) 转速 转每秒(r/s) 题型二 向心加速度 4．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ 　　） A．线速度一定变化 B．向心加速度一定不变 C．合外力可能不指向圆心 D．周期、转速可以变化 【答案】A 【解析】 A．匀速圆周运动，线速度大小不变方向时刻改变，故线速度一定变化，故A正确； B．匀速圆周运动，向心加速度大小不变方向时刻改变，所以向心加速度一定变化，故B错误； C．匀速圆周运动的合外力提供向心力，一定指向圆心，故C错误； D．匀速圆周运动的周期、转速都不变，故D错误。 故选A。 5．如图所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在光滑水平面内做匀速圆周运动，关于小球运动到P点时的加速度方向，下列图中可能的是（　　） A．B．C．D． 【答案】B 【解析】 小球在光滑水平面内做匀速圆周运动，则