内容正文:
第六章 圆周运动
课时6.1 圆周运动
1. 知道什么是圆周运动和匀速圆周运动,认识匀速圆周运动的物理模型特征。
2. 理解线速度、角速度、周期、转速等概念,会对它们进行定量计算。
3. 掌握线速度、角速度与周期之间的关系。
4. 掌握常见传动装置的特点。
一、匀速圆周运动
1.圆周运动:轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称为圆周运动。圆周运动是曲线运动,所以它一定是变速运动。
2.匀速圆周运动
如果物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫作匀速圆周运动。
3.匀速圆周运动的性质及特点
(1)匀速圆周运动线速度大小不变,但方向时刻改变,故匀速圆周运动是变速运动。
(2)匀速圆周运动角速度不变,周期、频率、转速都不变。
二、描述圆周运动的物理量
1.描述圆周运动物理量的对比
线速度(v)
角速度(ω)
周期(T)
频率(f)
转速(n)
定义
做圆周运动的物体通过的弧长Δs与所用时间Δt的比值
做圆周运动的物体,半径转过的角度Δθ与所用时间Δt的比值
做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间
单位时间内运动重复的次数
物体转动的圈数与所用时间之比
大小
v=
ω=
T=
f=
n=f=ω/(2π)
单位
m/s
rad/s
s
Hz
r/s
标矢性
矢量,方向沿圆周的切线方向
矢量(其方向中学阶段不研究)
标量
标量
标量
2.描述圆周运动的各物理量的关系
基础过关练
题组一 对匀速圆周运动的理解
1.(2021浙江杭州期中)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是 ( )
A.匀速圆周运动是匀速运动
B.匀速圆周运动是加速度不变的运动
C.匀速圆周运动是线速度不变的运动
D.匀速圆周运动是角速度不变的运动
2.(2021广东中山二中月考)物体做匀速圆周运动,则在相等的时间内,下列叙述不正确的是 ( )
A.物体的位移相同
B.物体通过的路程相等
C.物体速度方向改变的角度相等
D.物体与圆心连线转过的角度相等
题组二 描述圆周运动的几个物理量
3.(2021安徽宿州十三所重点中学期中)一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s,转动周期为4 s,则下列说法正确的是 ( )
A.角速度为0.5 rad/s
B.运动轨迹的半径为1 m
C.转速为0.25 r/s
D.频率为0.5 Hz
4.(2022江苏徐州期中)如图所示,地球绕太阳转、月球绕地球转。则在相同的一小段时间内,地球、月球在各自绕行轨道上转过的角度之比约为 ( )
A.27∶1 B.1∶27
C.27∶365 D.365∶27
5.(2022江苏泰州中学期末)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3∶4
B.角速度大小之比为2∶3
C.转速之比为3∶2
D.圆周运动的半径之比为9∶8
6.(2021河北沧州期末)如图所示为某钟表的表盘,时针、分针、秒针的针尖到转动轴的距离之比为5∶9∶12,下列说法正确的是 ( )
A.时针转动的角速度为 rad/s
B.秒针转动的角速度为2π rad/s
C.时针、分针、秒针的周期之比为3 600∶60∶1
D.时针、分针、秒针的针尖的线速度之比为5∶108∶8 640
7.(2021浙江温州选考适应性考试)如图为某种水轮机的示意图,水平管出水口的水流速度恒定,为v0,当水流冲击到水轮机上某挡板时,水流的速度方向刚好与该挡板垂直,该挡板的延长线过水轮机的转轴O,且与水平方向的夹角为30°。当水轮机圆盘稳定转动后,挡板的线速度恰为冲击挡板的水流速度的一半。忽略挡板的大小,不计空气阻力,若水轮机圆盘的半径为R,则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为 ( )
A. B.
C. D.
题组三 传动问题
8.(2022江苏盐城伍佑中学期中)风能是一种绿色能源。如图所示,叶片在风力推动下转动,带动发电机发电,M、N为同一个叶片上的两点,下列判断正确的是 ( )
A.M点的线速度小于N点的线速度
B.M点的角速度小于N点的角速度
C.M点的转速大于N点的转速
D.M点的周期大于N点的周期
9.(2022北京房山期中)如图甲所示,修正带是通过两个齿轮的相互啮合进行工作的,其原理可简化为图乙所示的模型。A、B是转动的两齿轮边缘上的两点,C是大齿轮上的一点。若大齿轮半径是小齿轮半径的2倍,两齿轮中心到A、C两点的距离相等,则关于A、B、C三点,下列关系正确的是 ( )
甲