【物理】2019届一轮复习人教版圆周运动的描述学案
紧扣考纲 考情再现
测试内容
测试要求
2018年
2017年
2016年
2015年
2014年
匀速圆周运动
A
线速度、角速度和周期
A
11
9、28
13
26
27
向心加速度
A
9
考点一 匀速圆周运动 线速度、角速度和周期
(1)匀速圆周运动
质点沿圆周运动,在相等的时间里__________________.
(2)描述圆周运动的物理量
①线速度是物体在一段时间内通过的________________与这段____________的比值,即v=________________,线速度是矢量,其方向________________________.
②角速度是连接运动物体和圆心的半径在一段时间内转过的________________与这段________________的比值,即ω=________________,单位是________________.
③周期是做圆周运动的物体________________所用的时间,单位是________.
④频率是做圆周运动的物体1 s内转动的圈数,单位是________.
(3)描述匀速圆周运动的各物理量间的关系.
①线速度v与角速度ω的关系为__________________.
②线速度v与周期T的关系为________________.
③周期T和频率f的关系为________________.
④角速度ω与周期T的关系为________________.
特别提醒 (1)匀速圆周运动线速度大小不变,但方向时刻变化,所以匀速圆周运动是变速运动.
(2)由v=ωr知,当ω一定时v与r成正比,当v一定时,ω与r成反比.
(3)两轮之间通过皮带传动或摩擦传动时,轮边缘的点线速度大小相等;两轮同轴转动或同一
轮上不同的点在转动的过程中角速度相等.如图1所示,vA=vB,ωB=ωC.
图1
例1 (2007·江苏学测)物体在做匀速圆周运动的过程中,其线速度( )
A.大小保持不变,方向时刻改变
B.大小时刻改变,方向保持不变
C.大小和方向均保持不变
D.大小和方向均时刻改变
例2 (2018·江苏学测)如图2所示,风力发电机叶片上有a和b两点,在叶片转动时,a、b的角速度分别为ωa、ωb,线速度大小为va、vb,则( )
图2
A.ωa<ωb,va=vb
B.ωa>ωb,va=vb
C.ωa=ωb,va
vb
归纳总结 圆周运动中以同一转动轴转动的各点角速度相同.
例3 (2017届徐州学测模拟)如图3所示为动力传输装置,电动机皮带轮的半径小于机器皮带轮的半径,轮边缘上有两点A、B.皮带不打滑,关于这两点的线速度v、角速度ω、周期T,下列说法中正确的是( )
图3
A.vAvB
C.TA>TB D.ωA>ωB
归纳总结 圆周运动中以相同皮带轮连接的(皮带不打滑),轮边缘线速度大小相等.
考点二 向心加速度
(1)向心加速度是描述________________改变快慢的物理量.
(2)向心加速度的公式:an=____________=__________=________________________=ωv.
(3)向心加速度的方向:总是指向__________,时刻变化,恒与线速度垂直,故只改变速度__________,不改变速度________.
特别提醒 (1)当v一定时,an与r成反比;ω一定时,an与r成正比.
(2)匀速圆周运动的线速度方向时刻改变;向心加速度时刻指向圆心,方向也是变化的,所以匀速圆周运动是变加速曲线运动.
例4 (2017届镇江学测模拟)如图4所示,小明坐在水平转盘上,与转盘一起做匀速圆周运动.关于小明的运动状态,下列说法正确的是( )
图4
A.角速度不变 B.线速度不变
C.向心加速度不变 D.向心加速度为零
例5 (2018·如皋学测模拟)如图5所示,A、B是两个摩擦传动轮(不打滑)边缘上的点,两轮半径大小关系为RA=2RB,则两轮A、B两点的( )
图5
A.线速度之比vA∶vB=2∶1
B.角速度之比ωA∶ωB=1∶2
C.周期之比TA∶TB=1∶2
D.向心加速度之比aA∶aB=2∶1
例6 (2011·江苏学测)关于物体随地球自转的加速度,下列说法中正确的是( )
A.在赤道上最大
B.在两极上最大
C.在地球上处处相同
D.随纬度的增加而增大
1.(2014·江苏学测)家用台式计算机上的硬磁盘的磁道如图6所示,O点为磁道的圆心,A、B两点位于不同的磁道上.磁盘绕O点匀速转动时,A、B两点的向心加速度( )
图6
A.大小相等,方向相同
B.大小相等,方向不同
C.大小不等,方向相同
D.大小不等,方向不同
2.(2017·江苏学测)如图7所示,汽车雨刮器在转动时,杆上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( )
图7
A.ωA<ωB,vA=vB B.ωA>ωB,vA=vB
C.ωA=ωB,vAvB
3.(2012·江苏学测)如图8所示,A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对圆盘静止.已知两物块的质量mArB,则下列关系一定正确的是( )
图8
A.角速度ωA<ωB
B.线速度vAaB
D.向心力FA>FB
4.(2008·江苏学测)我国于2007年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星,若卫星在半径为r的绕月圆形轨道上运动的周期为T,则其线速度大小是( )
A. B. C. D.
答案精析
考点突破
考点一
(1)通过的弧长相等 (2)①弧长Δs 时间Δt
沿圆弧的切线方向 ②角度Δθ 时间Δt rad/s
③运动一周 s ④Hz (3)①v=ωr ②v= ③T=
④ω=
例1 A
例2 D [a、b两点角速度相同,根据v=rω,va>vb.]
例3 D
考点二
(1)线速度方向 (2) ω2r r (3)圆心 方向 大小
例4 A
例5 B [A、B两点线速度大小相等,vA=vB.由v=rω得ωA∶ωB=1∶2,周期T=,TA∶TB=2∶1,a=rω2=vω,aA∶aB=1∶2.]
例6 A
真题演练
1.D 2.D 3.C 4.D