4.3 圆周运动 讲义 -2027届高考物理一轮复习

第3讲　圆周运动

【复习目标】

 

考点1　圆周运动的运动学问题(3年58卷10考)

【知识梳理】

一、匀速圆周运动

1.定义: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。

2.匀速圆周运动是①　　　　运动。  

二、线速度

1.定义:质点在任一点做圆周运动时的瞬时速度。

2.公式:v==

三、角速度

1.定义:质点所在的半径转过的角度和所用时间的比值。

2.公式:ω=②　　　　。  

3.理解:描述圆周运动转动快慢的物理量,角速度越大,转动越快。

4.单位:rad/s。

四、周期与转速

1.周期

(1)定义:做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间,用T表示。

(2)单位:s。

(3)周期越大,运动越慢。

2.转速

(1)定义:物体在单位时间内转过的③　　　　。  

(2)单位:转/秒(r/s)或转/分(r/min)。

(3)转速越大,运动越快。

(4)转速和周期的关系:n=。

五、线速度与角速度的关系

1.线速度与角速度的关系:v=④　　　　。  

2.线速度、角速度与周期、转速的关系:v=⑤　　　　,ω=⑥　　　　,v=⑦　　　　, 

ω=⑧　　　　。  

3.传动装置及其特点

 

六、向心力

 

 

七、向心加速度

 

　　【答案】①变速　②　③圈数　④ωr　⑤　⑥　⑦2πnr　⑧2πn　⑨mω2r

【判断对错】

1.质点做圆周运动的切向加速度为零,它一定做匀速圆周运动。 (　　)

2.做匀速圆周运动的物体在相等时间内通过的位移相同。 (　　)

3.匀速圆周运动是一种匀速运动。 (　　)

　　【答案】1.√　2.×　3.×

 

【能力突破】

考向1　圆周运动物理量的分析和计算

【例1】某游乐场旋转木马的转盘半径为3 m,运行时的转速n=6 r/min。关于转盘边缘座椅(视为质点)的运动,下列说法正确的是(　　)。

A.座椅的角速度ω=0.2π rad/s,线速度v=0.3π m/s

B.座椅的角速度ω=π rad/s,线速度v=3π m/s

C.若转盘转速增大为12 r/min,边缘线速度将变为原来的2倍

D.若座椅移至转盘半径1.5 m处,角速度将变为原来的

　　【答案】C

【解析】转速n=6 r/min=0.1 r/s,故角速度ω=2πn=0.2π rad/s,线速度v=rω=3×0.2π m/s=0.6π m/s,A、B两项错误。若转盘转速增大为12 r/min,线速度v'=2πn'r=2π×0.2×3 m/s=1.2π m/s,原线速度v=0.6π m/s,故线速度变为原来的2倍,C项正确。座椅移至半径1.5 m处,角速度仍为0.2π rad/s,D项错误。

考向2　传动类问题

【例2】如图所示,自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连,后轮与小齿轮绕共同的轴转动。设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2、r3,在它们的边缘分别取一点A、B、C。设A点的线速度大小为v,则下列判断正确的是(　　)。