内容正文:
6.1 圆周运动
考点一 匀速圆周运动
1.圆周运动:物体的运动轨迹是圆的运动.
2.匀速圆周运动
质点沿圆周运动,如果在相等的时间内通过的圆弧长度相等,这种运动就叫匀速圆周运动.
3.匀速圆周运动的特点
(1)线速度的大小处处相等.
(2)由于匀速圆周运动的线速度方向时刻在改变,所以它是一种变速运动.这里的“匀速”实质上指的是“匀速率”而不是“匀速度”.
[例题1] (2023春•河北期末)关于物体运动的说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀变速运动
B.曲线运动的速度一定发生变化
C.物体在变力作用下不可能做直线运动
D.物体在恒力作用下一定做直线运动
[例题2] (2023春•浙江期中)关于平抛运动和圆周运动,下列说法不正确的是( )
A.平抛运动是匀变速曲线运动
B.匀速圆周运动是变速曲线运动
C.圆周运动是加速度不变的运动
D.做平抛运动的物体在相同的时间内速度变化一定相同
[例题3] (2023春•长寿区期末)如图所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他( )
A.所受的合力为零,做匀速运动
B.所受的合力变化,做变加速运动
C.所受的合力恒定,做变加速运动
D.所受的合力恒定,做匀加速运动
考点二 描述圆周运动的物理量
线速度
角速度
周期
转速
定义、
意义
描述圆周运动的物体运动快慢的物理量
描述物体绕圆心转动快慢的物理量
物体沿圆周一周所用的时间
物体单位时间内转过的圈数
矢量、
标量
是矢量,方向和半径垂直,和圆弧相切
有方向,但中学阶段不研究
标量、无方向
标量、无方向
公式
v==
ω==
T==
n=
单位
m/s
rad/s
s
r/s、r/min
相互
关系
(1)v=rω==2πrn
(2)T=
技巧归纳:v、ω及r间的关系
(1)由v=ωr知,r一定时,v∝ω;ω一定时,v∝r.v与ω、r间的关系如图
(2)由ω=知,v一定时,ω∝,ω与r间的关系如图
[例题4] (2023•郫都区校级模拟)新华社酒泉1月30日电,据中国载人航天工程办公室消息,神舟十五号载人飞船入轨后,于2022年11月30日5时42分,成功对接于空间站天和核心舱前向端口,整个对接过程历时约6.5小时。完成各项准备后,2022年1月30日7时33分,翘盼已久的神舟十四号航天员乘组顺利打开“家门”,热情欢迎远道而来的亲人入驻“天宫”。随后,“胜利会师”的两个航天员乘组,一起在中国人自己的“太空家园”里留下了一张足以载入史册的太空合影,在空间站绕地球做匀速圆周运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.空间站的速度不变
B.空间站的加速度不变
C.宇航员处于超重状态
D.宇航员处于完全失重状态
[例题5] (2023春•滁州期末)在我国东北地区严寒的冬天,人们经常玩一项“泼水成冰”的游戏,具体操作是把一杯开水沿弧线均匀快速地泼向空中,图甲所示是某人玩“泼水成冰”游戏的瞬间,可抽象为如图乙所示的模型,泼水过程中杯子的运动可看成匀速圆周运动,人的手臂伸直,在0.5s内带动杯子转动了210°,人的臂长约为0.6m,则泼水过程中( )
A.杯子沿顺时针方向运动
B.P位置飞出的小水珠初速度沿1方向
C.杯子运动的角速度大小为
D.杯子运动的线速度大小约为
[例题6] (2023春•岳阳县校级期末)自行车后轮胎接触脸盆中的水并使其转动,得到如图所示照片。轮胎外沿A、B、C三点位置如图。下列说法正确的是( )
A.正对图片看,轮胎是逆时针转动
B.从A点飞出的水滴做平抛运动
C.从B点飞出的水滴做匀速直线运动
D.A、B、C三点的线速度不同
[例题7] (2023春•广西期末)闪光跳跳球是非常适合锻炼身体的玩具,如图1所示,其一端套在脚踝处,抖动腿可以使闪光轮转动,闪光轮整体围绕圆心O转动,如图2所示,由于和地面的摩擦,闪光轮又绕自身圆心转动,且闪光轮始终和地面接触并不打滑。已知闪光轮到圆心O的距离为R,闪光轮的半径为r,闪光轮相对于自身圆心的角速度大于等于ω0时才会发光,为了使闪光轮发光,闪光轮绕O点转动的角速度至少是( )
A.ω0 B.Rrω0 C. D.
[例题8] (2023春•碑林区校级期末)图1是一辆正以速度v做匀速直线运动的自行车的车轮简化示意图,车轮边缘某点P(图中未画出)离水平地面高度h随自行车运动位移x的变化关系如图2所示,图中的L为已知量,则( )
A.该车轮的直径为L
B.该车轮的转速为(转/每秒)
C.在位置,P相对地面的速度为零
D.在位置,P相对地面的速度为v
[例题9] (2023•徐汇区校级开学)如图所示,M是水平放置的半径足够大的