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1、江蘇省2022年高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí) 第五章 曲線運動 第13講 圓周運動的描述學(xué)案 必修2
緊扣考綱 考情再現(xiàn)
測試內(nèi)容
測試要求
2018年
2017年
2016年
2015年
2014年
勻速圓周運動
A
線速度、角速度和周期
A
11
9、28
13
26
27
向心加速度
A
9
考點一 勻速圓周運動 線速度、角速度和周期
(1)勻速圓周運動
質(zhì)點沿圓周運動,在相等的時間里__________________.
(2)描述圓周運動的物理量
①線速度是物體在一段時間內(nèi)通過的_______
2、_________與這段____________的比值,即v=________________,線速度是矢量,其方向________________________.
②角速度是連接運動物體和圓心的半徑在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的________________與這段________________的比值,即ω=________________,單位是________________.
③周期是做圓周運動的物體________________所用的時間,單位是________.
④頻率是做圓周運動的物體1 s內(nèi)轉(zhuǎn)動的圈數(shù),單位是________.
(3)描述勻速圓周運動的各物理量間的關(guān)系.
①
3、線速度v與角速度ω的關(guān)系為__________________.
②線速度v與周期T的關(guān)系為________________.
③周期T和頻率f的關(guān)系為________________.
④角速度ω與周期T的關(guān)系為________________.
特別提醒 (1)勻速圓周運動線速度大小不變,但方向時刻變化,所以勻速圓周運動是變速運動.
(2)由v=ωr知,當(dāng)ω一定時v與r成正比,當(dāng)v一定時,ω與r成反比.
(3)兩輪之間通過皮帶傳動或摩擦傳動時,輪邊緣的點線速度大小相等;兩輪同軸轉(zhuǎn)動或同一輪上不同的點在轉(zhuǎn)動的過程中角速度相等.如圖1所示,vA=vB,ωB=ωC.
圖1
例
4、1 (2007·江蘇學(xué)測)物體在做勻速圓周運動的過程中,其線速度( )
A.大小保持不變,方向時刻改變
B.大小時刻改變,方向保持不變
C.大小和方向均保持不變
D.大小和方向均時刻改變
例2 (2018·江蘇學(xué)測)如圖2所示,風(fēng)力發(fā)電機葉片上有a和b兩點,在葉片轉(zhuǎn)動時,a、b的角速度分別為ωa、ωb,線速度大小為va、vb,則( )
圖2
A.ωa<ωb,va=vb
B.ωa>ωb,va=vb
C.ωa=ωb,vavb
歸納總結(jié) 圓周運動中以同一轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的各點角速度相同.
例3 (2017屆徐州學(xué)測模擬)如圖3所示為動力傳輸裝置
5、,電動機皮帶輪的半徑小于機器皮帶輪的半徑,輪邊緣上有兩點A、B.皮帶不打滑,關(guān)于這兩點的線速度v、角速度ω、周期T,下列說法中正確的是( )
圖3
A.vAvB
C.TA>TB D.ωA>ωB
歸納總結(jié) 圓周運動中以相同皮帶輪連接的(皮帶不打滑),輪邊緣線速度大小相等.
考點二 向心加速度
(1)向心加速度是描述________________改變快慢的物理量.
(2)向心加速度的公式:an=____________=__________=________________________=ωv.
(3)向心加速度的方向:總是指向_________
6、_,時刻變化,恒與線速度垂直,故只改變速度__________,不改變速度________.
特別提醒 (1)當(dāng)v一定時,an與r成反比;ω一定時,an與r成正比.
(2)勻速圓周運動的線速度方向時刻改變;向心加速度時刻指向圓心,方向也是變化的,所以勻速圓周運動是變加速曲線運動.
例4 (2017屆鎮(zhèn)江學(xué)測模擬)如圖4所示,小明坐在水平轉(zhuǎn)盤上,與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動.關(guān)于小明的運動狀態(tài),下列說法正確的是( )
圖4
A.角速度不變 B.線速度不變
C.向心加速度不變 D.向心加速度為零
例5 (2018·如皋學(xué)測模擬)如圖5所示,A、B是兩個摩擦傳動輪(不打滑)邊
7、緣上的點,兩輪半徑大小關(guān)系為RA=2RB,則兩輪A、B兩點的( )
圖5
A.線速度之比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·江蘇學(xué)測)關(guān)于物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度,下列說法中正確的是( )
A.在赤道上最大
B.在兩極上最大
C.在地球上處處相同
D.隨緯度的增加而增大
1.(2014·江蘇學(xué)測)家用臺式計算機上的硬磁盤的磁道如圖6所示,O點為磁道的圓心,A、B兩點位于不同的磁道上.磁盤繞O點勻速轉(zhuǎn)動時,A、B兩點的向心加速度( )
圖6
A.大小
8、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·江蘇學(xué)測)如圖7所示,汽車雨刮器在轉(zhuǎn)動時,桿上A、B兩點繞 O點轉(zhuǎn)動的角速度大小為ωA、ωB,線速度大小為vA、vB,則( )
圖7
A.ωA<ωB,vA=vB B.ωA>ωB,vA=vB
C.ωA=ωB,vAvB
3.(2012·江蘇學(xué)測)如圖8所示,A、B兩物塊置于繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上,兩物塊始終相對圓盤靜止.已知兩物塊的質(zhì)量mArB,則下列關(guān)系一定正確的是( )
圖8
A.角速度ωA<ω
9、B
B.線速度vAaB
D.向心力FA>FB
4.(2008·江蘇學(xué)測)我國于2007年10月24日成功發(fā)射了“嫦娥一號”探月衛(wèi)星,若衛(wèi)星在半徑為r的繞月圓形軌道上運動的周期為T,則其線速度大小是( )
A. B. C. D.
答案精析
考點突破
考點一
(1)通過的弧長相等 (2)①弧長Δs 時間Δt
沿圓弧的切線方向?、诮嵌圈う取r間Δt rad/s
③運動一周 s ④Hz (3)①v=ωr?、趘=?、跿=
④ω=
例1 A
例2 D [a、b兩點角速度相同,根據(jù)v=rω,va>vb.]
例3 D
考點二
(1)線速度方向 (2) ω2r r (3)圓心 方向 大小
例4 A
例5 B [A、B兩點線速度大小相等,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
真題演練
1.D 2.D 3.C 4.D