专题03 圆周运动的描述-2021-2022学年高一物理下学期期末考点大串讲（人教版2019必修第二册）

2021-2022学年高中物理下学期期末考点大串讲 专题02　圆周运动的描述 知识点一：圆周运动 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) 对应训练 1．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A．做曲线运动的物体速度大小一定变化 B．做圆周运动的物体所受的合力方向一定指向圆心 C．做平抛运动的物体其运动性质属于变加速曲线运动 D．做曲线运动的物体合力一定不为零 【答案】D 【解析】 A．做曲线运动的物体速度方向一定发生变化，但大小不一定变化，如：匀速圆周运动，故A错误； B．做匀速圆周运动的物体所受的合力方向一定指向圆心，变速圆周运动的物体所受合力的方向指向圆内，但不指向圆心，故B错误； C．做平抛运动的物体只受重力，属于加速度不变的曲线运动，即匀变速曲线运动，故C错误； D．物体做曲线运动，需要物体受到的合外力与速度不共线，，可知做曲线运动的物体合力一定不为零，故D正确。 故选D。 2．一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s，转动周期为2s，则下列说法正确的是（　　） A．角速度为0.5rad/s B．转速为1r/s C．2s内质点位移为8m D．运动轨迹的半径约为1.27m 【答案】D 【解析】 A．角速度为 A错误； B．转速为 B错误； C．转动周期为2s，即2s内质点正好转动一圈，回到起始点，位移为0，C错误； D．运动轨迹半径为 D正确。 故选D。 3．下面是地球和月亮的一段对白，地球说：“我绕太阳运动1s要走30km，你绕我运动1s才走1km，你怎么走的那么慢？”；月亮说：“话不能这样讲，你一年才绕一圈，我27.3天就绕了一圈，你说说谁转的更快？”，下面对它们的对话分析正确的是（　　） A．地球的转速大 B．地球的线速度大 C．月亮的周期大 D．月亮的角速度小 【答案】B 【解析】 根据线速度的概念，即 可知，地球的线速度比月球的线速度大；根据角速度的概念，即 可知，月球的周期小，则月球的角速度比地球的角速度大，月球的转速比地球的转速大，则选项B正确，ACD错误。 故选B。 4．如图所示，一圆盘在纸面内以为圆心顺时针转动，其边缘上A点的速度方向标示可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 物体做圆周运动时，某点的线速度方向沿着该点的圆周切线方向，由于圆盘以为圆心顺时针转动，故图中为边缘上A点的速度方向，故D正确，ABC错误。 故选D。 5．物体做曲线运动时，一定变化的物理量是（　　） A．速率 B．速度 C．加速度 D．合外力 【答案】B 【解析】 AB．做曲线运动的物体，速度方向时刻在变，所以曲线运动的速度一定变化，但速度大小不一定改变，如匀速圆周运动，故A错误，B正确； CD．做曲线运动的物体，加速度和合外力不一定改变，如平抛运动，加速度