复习专题七 圆周运动-【精剖细解】2023年新高二物理暑假新思路分段讲义（全国通用）

复习专题七 圆周运动 ——精剖细解细复习讲义 知识点1：描述圆周运动的物理量 1、物理量 物理量 定义 物理意义 单位 表达式 线速度 质点通过的弧长s与所用时间t的比值。 描述物体圆周运动快慢。 m/s v＝＝ 角速度 连接质点和圆心的半径（动半径）转过的角度跟所用时间的比值。 描述物体转动快慢。 rad/s ω＝＝ 周期 做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。 描述物体转动快慢。 s T＝ 频率 单位时间内内完成周期性运动的次数。 描述物体转动快慢 Hz f=1/T 转速 做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数。 描述物体做圆周运动的快慢。 r/s n=f=1/T 向心加速度 质点作曲线运动时，指向圆心（曲率中心）的加速度，与曲线切线方向垂直。 反映圆周运动速度方向变化快慢的物理量。 m/s2 an＝rω2＝＝ωv＝r 向心力 当物体沿着圆周或者曲线轨道运动时，指向圆心（曲率中心）的合外力作用力。 作用效果是产生向心加速度。 N Fn＝man＝m＝mω2r＝＝mr4π2f2 2、圆周运动物理量之间的关系 3、匀速圆周运动和非匀速圆周运动 运动类型 匀速圆周运动 非匀速圆周运动 定义 线速度的大小不变的圆周运动 线速度的大小和方向不断变化的圆周运动 性质 ①向心加速度、向心力和线速度的大小不变，方向改变； ②角速度不变。 向心加速度、向心力、线速度和角速度均发生变化。 条件 合力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。 ①合力沿速度方向分量产生切向加速度，它只改变速度的大小；②合力沿半径方向分量产生向心加速度，它只改变速度的方向。 3、向心、离心运动 受力特点 图例 当F＝mrω2时，物体做匀速圆周运动。 当F＝0时，物体沿切线方向飞出。 当F<mrω2时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力，做离心运动。 当F>mrω2时，物体逐渐向圆心靠近，做向心运动。 4、圆周运动的动力学分析 5、圆周运动问题的分析步骤 ①明确研究对象。 ②分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期等。 ③分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源。 ④分析物体的运动轨迹，确定圆周运动的圆心和半径等。 ⑤根据牛顿运动定律及向心力公式列方程。 ⑥进行方程求解和对结果进行讨论。 一、单选题 1．一个物体做匀速圆周运动，下列说法正确的是（    ） A．物体在运动过程中线速度不变 B．物体在运动过程中所受的合外力不变 C．物体在运动过程中角速度不变 D．物体在运动过程中加速度不变 2．如图所示，车轮上一条竖直半径上有两点、点离圆心近，点离圆心远，当车轮在水平路面上沿直线滚动一周，下列说法正确的是（　　） A．P、Q两点路程一样 B．P、Q两点平均速率相等 C．P、Q两点平均速度相等 D．Q点平均速度大于P点的平均速度 3．跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。如图所示，为某跳水运动员头部的运动轨迹，在不考虑空气阻力，且身体不发生弯曲的情况下，头部运动可看成是人体质心的斜抛运动和头部绕人体质心的圆周运动的合运动。在其头部运动轨迹上有a、b、c、d四个点，下列说法正确的是（　　） A．轨迹上的这4个位置中，有两个位置的速度方向可能向下 B．从a到b的时间和从b到d的时间相同 C．在b位置头绕质心的转动速度比质心本身的速度大 D．头绕质心的转动角速度越大，跳水运动员在空中运动的时间越长 4．关于运动，以下说法正确的是（　　） A．曲线运动不一定是变速运动 B．速度不变的运动一定是匀速直线运动 C．匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动 D．曲线运动不可能是一种匀变速运动 5．如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为的细直杆可绕在竖直面内匀速转动。某汽车以匀速驶来，自动识别系统的反应时间为，到距离为，汽车可看成高的长方体，其左侧面底边在直线上，且到汽车左侧面的水平距离为，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为（　　） A． B． C． D． 6．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，从它的分针与时针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为（　　） A． B． C． D．12h 7．当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是（　　） A．时针的角速度最小 B．秒针的周期最大 C．时针尖端的线速度大于秒针尖端的线速度 D．时针、分针、秒针的转动周期相等 8．如图所示，一位同学玩飞镖游戏．圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L．当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，