高考物理考点17 圆周运动的描述
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考点 17 圆周运动的描述
一、描述圆周运动的物理量
1．定义
线速度 v= ，角速度 ω= ，转动半径 r= = （s 为路程，θ 为转过角度）
周期 T= ，转速 n= ，向心加速度 a=
2．联系
（1）v=rω=2πnr，ω= =2πn
（2）在圆周运动中，Δt→0（Δθ→0）时，有 = ，即 =
由 a= 和 v= ，可得 a= = =rω2= =vω
二、传动装置
1．同轴传动：各部分角速度大小相等。/网
2．同缘传动（齿轮、摩擦轮、皮带、链条）：接触部分线速度大小相等。
考向一 同轴传动
（2018·浙江省杭州）游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量相等的 8 位同学，如图所示，“摩天轮”在
竖直平面内逆时针匀速转动，某时刻甲正好在最高点，乙处于最低点。则此时甲与乙
s
t
t
s
s
2πr
v
1
T
v
t
2π
T
v
v
s
r
v
s
v
r
v
t
s
t
v v
s
2v
r
2
2
4π r
T
2
A．线速度相同
B．加速度相同
C．所受合外力大小相等
D．“摩天轮”对他们作用力大小相等
【参考答案】C
1．如图所示，电风扇工作时，叶片上 a、b 两点的线速度分别为 va、vb，角速度分别为 ωa、ωb，则下列关
系正确的是
A．va=vb、ωa=ωb B．va
vb、ωa>ωb D．vaω2，v1=v2
C．ω1=ω2，v1v2
【答案】A
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1．做匀速圆周运动的物体，其线速度大小为 3 m/s，角速度为 6 rad/s，则下列相关计算正确的是
A．物体运动的向心加速度大小为 1.5 m/s2
B．物体运动的圆周半径为 2 m
C．物体在 1 s 内发生的位移为 3 m
D．在 0.1 s 内物体通过的弧长为 0.3 m
2．如图所示的传动装置中，B、C 两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B 两轮用皮带传动，三个轮的半径关
系是 r1:r2:r3=1:3:2。若皮带不打滑，则 A、B、C 三轮边缘上点的
A．线速度大小之比为 vA:vB:vC=3:1:1
B．线速度大小之比为 vA:vB:vC=3:3:2
C．角速度大小之比为 ωA:ωB:ωC=3:1:1
D．角速度大小之比为 ωA:ωB:ωC=3:3:2
3．（2018·浙江省湖州一中高三物理模拟试题）如图所示，为自行车的传动机构，行驶时与地面不打滑。
a、c 为与车轴等高的轮胎上的两点，d 为轮胎与地面的接触点，b 为轮胎上的最高点。行驶过程中
A．c 处角速度最大
B．a 处速度方向竖直向下
C．a、b、c、d 四处速度大小相等
D．b 处向心加速度指向 d ..网
4．（2018·浙江省杭州）转篮球是一项难度较高的技巧，其中包含了许多物理知识。如图所示，假设某转
篮球的高手能让篮球在手指上（手指刚好在篮球的正下方）做匀速圆周运动，下列有关该同学转篮球的
物理知识正确的是
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A．篮球上各点做圆周运动的圆心在手指上
B．篮球上各点的向心力是由手指提供的
C．篮球上各点做圆周运动的角速度相同
D．篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大
5．（2018·山东省青州）如图所示，A、B 是两个靠摩擦传动的不打滑靠背轮，它们的半径 RA=2RB，a 和 b
两点在轮的边缘，c 和 d 在各轮半径的中点，下列判断正确的有
A．va=vb B．ωb=ωa
C．va=vb/2 D．ωb=ωc
6．（2018·浙江省杭州）如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为 4:1:16，在用力蹬脚踏板
前进的过程中，下列说法正确的是
A．小齿轮和后轮的角速度大小之比为 16:1
B．大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为 1:1
C．大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为 1:4
D．大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为 1:4
7．（2018·浙江省杭州）如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上的 A、B 两点绕 O 点转动的角速度大小为
ωA、ωB，线速度大小为 vA、vB，则
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A．ωA<ωB vA=vB B．ωA>ωB vA=vB
C．ωA=ωB vA>vB D．ωA=ωB vArB，根据
v=rω，可得 vA>vB，故 C 正确，ABD 错误。
8．BC【解析】在此过程中，A 可能只受重力和 B 对 A 的支持力，不一定受到圆筒对 A 的竖直向上的摩擦
力，选项 A 错误，B 正确；水平方向，圆筒对 AB 的弹力充当做圆周运动的向心力，根据 F=mω2r 可知，
随圆筒的角速度逐渐增大，圆筒对 A、B 的弹力都逐渐增大，选项 C 正确；圆筒对 B 的摩擦力在竖直方
8πnr
t
0.5 mvr 218 m/sa v
8
向，与水平方向的受力无关，即与圆筒的转速无关，选项 D 错误。