第六章 1.圆周运动（教参Word）- 【勤径学升·同步练测】2022-2023学年高一新教材物理必修第二册（人教版）

1.圆周运动 学习目标 核心素养 1.会用线速度、角速度、周期、转速描述圆周运动。 2.知道线速度、角速度、周期、转速之间的关系。 3.知道匀速圆周运动的定义。 4.掌握同轴传动和皮带传动的特点，分析比较各物理量。 1.科学思维 （1）圆周运动模型； （2）同轴传动如皮带传动模型； （3）控制变量法分析问题； （4）极限思维法。 2.关键能力 （1）物理建模能力； （2）极限思维能力。 [对应学生用书第23页] 一、线速度 1.定义：物体做圆周运动通过的弧长与所用时间之比，v＝。 2.意义：描述做圆周运动的物体运动的快慢。 3.方向：线速度是矢量，方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。 4.匀速圆周运动 （1）定义：沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等的运动。 （2）性质：线速度的方向是时刻变化的，因此它是一种变速运动。 二、角速度 1.定义：连接物体与圆心的半径转过的角度与所用时间之比，ω＝。 2.意义：描述物体绕圆心转动的快慢。 3.单位：弧度每秒，符号是rad/s或rad·s－1。 4.转速与周期 　 转速 周期 定义 转动圈数与所用时间之比 运动一周所用的时间 符号 n T 单位 转每秒（r/s） 转每分（r/min） 秒（s） 物理 意义 描述物体做匀速圆周运动时转动的快慢 联系 n的单位是r/s时，T＝ 三、线速度与角速度的关系 1.两者关系：在圆周运动中，线速度的大小等于角速度的大小与半径的乘积。 2.关系式：v＝ωr。 1.判断下列说法的正误（正确的画“√”，错误的画“×”）。 （1）做圆周运动的物体，其速度一定是变化的。 （√） （2）圆周运动线速度公式v＝中的Δs表示位移。 （×） （3）做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。 （√） （4）做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同。 （×） （5）匀速圆周运动是一种匀速运动。 （×） 2.甲、乙两物体都做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是 （　　） A.若它们的线速度相等，角速度也一定相等 B.若它们的角速度相等，线速度也一定相等 C.若它们的周期相等，角速度也一定相等 D.若它们的周期相等，线速度也一定相等 解析　由公式v＝ωr知，当甲、乙两物体的半径r相等时，才满足线速度相等，角速度一定相等，或角速度相等，线速度一定相等，故A、B错误；由公式T＝知，当半径r相等时，才能满足周期相等，线速度一定相等，故D错误；由公式T＝知，周期相等时，角速度也一定相等，故C正确。 答案　C [对应学生用书第24页] 要点一　描述圆周运动的物理量 　　如图所示为自行车的车轮，A、B为辐条上的两点，当它们随轮一起转动时，回答下列问题： （1）指出A、B两点的速度方向。 （2）A、B两点在相同的时间内沿圆弧运动的轨迹长度相同吗？哪个运动得快？ （3）如果B点在任意相等的时间内转过的弧长相等，B做匀速运动吗？ 提示　（1）两点的速度方向均沿各自圆周的切线方向。 （2）B运动的轨迹长，B运动得快。 （3）B运动的速率不变，但B运动的方向时刻变化，故B做非匀速运动。 1.各物理量之间的关系 2.各物理量之间关系的理解 （1）角速度、周期、转速之间关系的理解：物体做匀速圆周运动时，由ω＝＝2πn知，角速度、周期、转速三个物理量，只要其中一个物理量确定了，其余两个物理量也唯一确定了。 （2）线速度与角速度之间关系的理解：由v＝ω·r知，r一定时，v∝ω；v一定时，ω∝；ω一定时，v∝r。 [例1]　做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时： （1）线速度的大小。 （2）角速度的大小。 （3）周期的大小。 [解析]　（1）依据线速度的定义式v＝可得， v＝＝ m/s＝10 m/s。 （2）依据v＝ωr可得， ω＝＝ rad/s＝0.5 rad/s。 （3）T＝＝ s＝4π s。 [答案]　（1）10 m/s　（2）0.5 rad/s　（3）4π s 某兴趣小组走访了当地的某品牌汽车4S店后得知：汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长，该品牌轿车的车轮半径约为30 cm。当该型号轿车在高速公路上行驶时，驾驶员前面的速率计的指针指在“120 km/h”上，可估算出该车车轮的转速为 （　　） A.1 000 r/s　　　　 B.1 000 r/min C.1 000 r/h D.2 000 r/s 解析　由v＝ωr，ω＝2πn， 得n＝＝ r/s≈17.7 r/s≈1 000 r/min。 答案　B 要点二　传动装置问题分析 　　如图所示，跷跷板的支点位于板的中点，A、B是板上的两个点，请比较：在撬动的某一时刻，A、B的线速度vA、vB的大小关系及角速