6.1圆周运动（知识解读）-2023-2024学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019必修第二册）

6.1圆周运动（知识解读）（原卷版） •知识点1 匀速圆周运动 •知识点2 线速度 •知识点3 角速度 •知识点4 周期、频率和转速 •知识点5 各物理量间的关系 •作业 巩固训练 知识点1 匀速圆周运动 1、定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长相等，就是匀速圆周运动。 2、特点：加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变加速运动。 3、条件：合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心。 【典例1-1】物体做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量是（　　） A．速度 B．周期 C．向心力 D．向心加速度 【典例1-2】（多选）关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．周期不变 B．线速度不变 C．向心加速度不变 D．角速度不变 【变式1-1】关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．匀速圆周运动是速度不变的运动 B．匀速圆周运动的加速度不变化 C．任意相等时间内通过的位移相等 D．合力的方向指向圆心，大小不变化 【变式1-2】某质点沿半径为的圆形轨道以恒定的速率运动，经过运动了圆周，该物体做的是 速运动（填“匀”或“变”）；平均速率为 ；内的平均速度大小为 ；质点运动一周的平均速度为 。 知识点2 线速度 1、定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δs和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。 2、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 3、大小：。 注意：ΔS是弧长，不是位移；当Δt 很小很小时（趋近零），弧长ΔS就等于物体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。 4、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。 【典例2-1】有一质点做匀速圆周运动，在t时间内转动n周，已知该质点的运动半径为r，则该质点线速度的大小为（　　） A． B． C． D． 【典例2-2】（多选）如图所示，一长为l的轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，小球绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，在时间内转过的圆心角为，下列说法正确的是（　　） A．在时间内小球转过的弧长为 B．在时间内小球转过的弧长为 C．小球转动的角速度大小为 D．小球转动的线速度大小为 【变式2-1】下列关于圆周运动的说法正确的是（    ） A．线速度定义式v＝中的Δs表示位移 B．匀速圆周运动的角速度不变 C．做匀速圆周运动的物体，绕圆周运动一周，平均速度为零，线速度也为零。 D．角速度的国际单位是“度每秒” 【变式2-2】甲、乙两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，转动半径之比为1∶3，则甲、乙两艘快艇的线速度大小之比为 。    知识点3 角速度 1、定义:物体做圆周运动，连接物体和圆心的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。 2、物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。 3、大小：。 4、单位：rad/s (弧度/秒)。 5、弧度与角度公式：，运动一周，即360°=2πrad； 所以匀速圆周运动是角速度不变的运动。 【典例3-1】如图所示，某同学使篮球在手指上旋转，手指和篮球的接触点与篮球球心在同一竖直线上。篮球上的小泥点随篮球旋转n圈所用时间为t，假设篮球匀速旋转，则小泥点的角速度大小为（      ）    A． B． C． D． 【典例3-2】如图所示，直径为d的纸质圆筒，以角速度ω绕轴O高速运动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后留下a、b两个弹孔，已知ao、bo间夹角为φ弧度，则子弹速度为 【变式3-1】某走时准确的时钟，分针的角速度为（　　） A． B． C． D． 【变式3-2】（多选）“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，杂技演员驾驶摩托车（视为质点）在倾角很大的“桶壁”内侧做圆周运动而不掉下来。如图所示，一杂技演员驾驶摩托车做匀速圆周运动，在内转过的圆心角，通过的弧长，则下列说法正确的是（ ） A．摩托车的角速度大小为8rad/s B．摩托车的角速度大小为2rad/s C．摩托车做匀速圆周运动的半径为10m D．摩托车做匀速圆周运动的半径为5m 知识点4 周期、频率和转速 1、周期定义:物体运动一周所用的时间；符号是T；单位是s。 2、频率定义:物体在单位时间（每秒）转的圈数；符号是f；单位是Hz或s-1。 3、转速定义:物体在单位时间（每秒或每分）转的圈数；符号是n；单位是r/s或r/min。 4、周期、频率和转速关系：；描述物体做圆周运动的快慢。 【典例4-1】．现把甲、乙两个物体放在地球上不同纬度的地方，在跟随地球自转的过程中，哪个物理量是不同的（　　） A．角速度 B．周期 C．线速度 D