第01讲：圆周运动-2023-2024学年高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019必修第二册）

第01讲：圆周运动 【考点归纳】 考点一：（匀速）圆周运动的定义 考点二：线速度问题 考点三：角速度问题 考点四：角速度、线速度、转速和频率的关系 考点五：传动装置中线速度和角速度的关系 考点六：圆周运动周期性多解问题 【知识归纳】 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”． 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 　　　　　 考点三、常见的传动装置及其特点 同轴传动 皮带传动 齿轮传动 装置 A、B两点在同轴的一个圆盘上 两个轮子用皮带连接，A、B两点分别是两个轮子边缘的点 两个齿轮轮齿啮合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点 特点 角速度、周期相同 线速度大小相同 线速度大小相同 转动方向 相同 相同 相反 规律 线速度与半径成正比： ＝ 角速度与半径成反比：＝。 周期与半径成正比：＝ 角速度与半径成反比：＝。周期与半径成正比：＝ 【题型归纳】 题型一：（匀速）圆周运动的定义 1．（2023下·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨三中校考期末）若质量一定的某质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A．匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B．质点的动量始终不变 C．质点处于平衡态 D．质点的加速度始终不为零 2．（2023下·浙江宁波·高一景宁中学校联考阶段练习）下列关于圆周运动的说法不正确的是（    ） A．做匀速圆周运动物体的向心力一定指向圆心 B．做变速圆周运动物体的向心力一定指向圆心 C．做变速圆周运动物体所受合外力一定指向圆心 D．做匀速圆周运动物体所受合外力一定指向圆心 3．（2023下·江苏扬州·高一校考阶段练习）关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．做匀速圆周运动的物体，所受外力的合力为0 B．做匀速圆周运动的物体，加速度为0 C．是曲线运动，速度方向时刻改变 D．做匀速圆周运动的物体，相等的时间内通过的圆弧长不相等 题型二：线速度问题 4．（2023下·广西百色·高一校考期中）诗词“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，指的是在地球赤道上的人随地球一昼夜运行路程大约为8万里，假设地球为半径的球体，广西百色市位于北纬24°，则百色市市民随地球自转的速度大约为（sin24°=0.4，cos24°=0.9）（  ） A． B． C． D．419m/s 5．（2021下·贵州黔东南·高一校考阶段练习）一质点做匀速圆周运动，其在3s内通过的弧长为6m，则该质点的线速度的大小是（　　） A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s 6．（2021·高一课时练习）一质点做半径为R的匀速圆周运动，在t时间内转动n周，则该质点的线速度为（　　） A． B． C． D． 题型三：角速度问题 7．（2023上·河北石家庄·高一统考期末）如图所示，世界上最大的无轴式摩天轮的总高度为145m，直径达125m，摩天轮匀速运行一周需时30min。摩天轮匀速转动的角速度大小为（　　） A． B． C． D． 8．（2023下·浙江宁波·高一景宁中学校联考阶段练习）某走时准确的时钟，时针、分针、秒针长度之比为，则时针、分针、秒针的角速度之比为（    ） A． B． C． D． 9．（2023下·广西南宁·高一校联考阶段练习）如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为1m的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为2.3s，自动识别系统的反应时间为0.3s；汽车可看成高1.6m的长方体，其左侧面底边在aa′直线上，且O到汽车左侧面的距离为0.6m，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为（　　）    A． B． C．