专题2 圆周运动（章末知识梳理）——2020-2021学年高一物理章末知识梳理与章节测试（新教材人教版必修第二册）（原卷版）

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专题 2 圆周运动
【圆周运动】
一、线速度和匀速圆周运动
1.对线速度的理解
(1)线速度是物体做圆周运动的瞬时速度，线速度越大，物体运动得越快.
(2)线速度是矢量，它既有大小，又有方向，线速度的方向在圆周各点的切线方向上.
(3)线速度的定义式：v＝，Δs代表在时间 Δt内通过的弧长.
1．（2021·浙江高一月考）下列说法正确的是（　　）
A．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心
B．平抛运动一定是匀变速运动
C．匀速圆周运动是一种速度不变的运动
D．只要两个分运动是直线运动，合运动一定也是直线运动
2.对匀速圆周运动的理解
(1)由于匀速圆周运动是曲线运动，其速度方向沿着圆周上各点的切线方向，所以速度的方向时刻在变化.
(2)匀速的含义：速度的大小不变，即速率不变.
(3)运动性质：匀速圆周运动是一种变速运动，其所受合外力不为零.
2．（2021·山西高一期中）热衷于悬浮装置设计的国外创意设计公司 Flyte，又设计了一款悬浮钟。这款悬
浮时钟外观也十分现代简约，仅有一块圆形木板和悬浮的金属小球，指示时间时仅由小球显示时钟位置。
将悬浮钟挂在竖直墙面上，并启动秒针模式后，小球将以 60 秒为周期在悬浮钟表面做匀速圆周运动。不计
空气阻力的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．小球运动到最高点时，处于失重状态
B．小球运动到最低点时，处于平衡状态
C．悬浮钟对小球的作用力大于小球对悬浮钟的作用力
D．小球受到的重力和悬浮钟对小球的作用力是一对平衡力
二、角速度、周期和转速
1.对角速度的理解
(1)角速度描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢，角速度越大，物体转动得越快.
(2)角速度的定义式：ω＝，Δθ代表在时间 Δt内物体与圆心的连线转过的角度.
(3)在匀速圆周运动中，角速度不变.
2.对周期和频率(转速)的理解
(1)匀速圆周运动具有周期性，每经过一个周期，线速度大小和方向与初始时刻完全相同.
(2)当单位时间取 1 s 时，f＝n.频率和转速对匀速圆周运动来说在数值上是相等的，但频率具有更广泛的意
1
义，两者的单位也不相同.
3.周期、频率和转速间的关系：T＝＝.
3．（2021·浙江舟山市·高三月考）如图所示， 球在水平面内做半径为 的匀速圆周运动， 为圆周运
动的直径，竖直平台与 球运动轨迹相切于 点且高度为 。当 球运动到切点 时，将 球从切点正上
方的 A点水平抛出，重力加速度大小为 ，从 球水平抛出开始计时，为使 球在运动一周的时间内与
球相遇（ 球与水平面接触后不反弹），则下列说法正确的是（　　）
A． 球在 点与 球相遇时， 球的运动时间最短
B． 球在 点与 球相遇时， 球的初始速度最小
C．若 球在 点与 球相遇，则 球抛出时的速率为
D．若 球在 点与 球相遇，则 球做匀速圆周运动的周期为
三、描述匀速圆周运动各物理量之间的关系
1.描述匀速圆周运动各物理量之间的关系
(1)v＝＝＝2πnr
(2)ω＝＝＝2πn
(3)v＝ωr
2.各物理量之间关系的理解
(1)角速度、周期、转速之间关系的理解：物体做匀速圆周运动时，由 ω＝＝2πn知，角速度、周期、转速
三个物理量，只要其中一个物理量确定了，其余两个物理量也确定了.
(2)线速度与角速度之间关系的理解：由线速度大小 v＝ω·r知，r一定时，v∝ω；v一定时，ω∝；ω一定
时，v∝r.
4．（2021·云南昭通市·高一月考）如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物 M，长杆的
一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方 O点处，在杆的中点 C处拴一不
2
可伸长的轻质细绳，通过两个光滑轻质定滑轮后挂上重物 M，C点与 O点的距离为L，现在杆的另一端用
力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度 缓缓转至水平（转过了 角）。下列有关此过程的说
法中正确的是（　　）
A．重物 M的最大速度为
B．重物 M做匀速直线运动
C．重物 M做匀变速直线运动
D．整个过程中重物一直处于失重状态
四、同轴转动和皮带传动问题
同轴转动 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(皮带不打
滑)，A、B两点分别
是两个轮子边缘上
的点
两个齿轮啮合，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 线速度大小相等 线速度大小相等
规
律
线速度大小与半径
成正比：＝
角速度与半径成反
比：＝
角速度与半径成反比：
＝
5．（2020·全国高一课时练习）如图是自行车传动结构的示意图，其中 I是半径为 r1的大齿轮，Ⅱ是半径为
r2的小齿轮，Ⅲ是半径为 r3的后轮。假设脚踏板的转速为 n（r/s），则自行车前进的速度为（　　）
3
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