2021学年高中物理第二章圆周运动第一节匀速圆周运动课件粤教版必修2

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专题二 第三讲

一、选择题(1～6题只有一个选项正确，7～10小题有多个选项正确)

1．(2014·江苏)已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )

A．3.5km/s B．5.0km/s

C．17.7km/s D．35.2km/s

[答案] A

[解析] 本题考查万有引力定律的应用。解题的关键是明确万有引力提供航天器的向心力。由GM地mR2地＝mv2地R地，GM火mR2火＝mv2火R2火，得v火v地＝M火M地·R地R火＝55，所以v火＝55v地55×7.9km/s＝3.5km/s，选A。用此例方法求解会减少运算量，在万有引力计算中经常用此方法。

2．(2014·安徽)如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2。则ω的最大值是(

)

A．5rad/s B．3rad/s

C．1.0rad/s D．0.5rad/s

[答案] C

[解析] 该题考查圆周运动中的临界问题。要明确临界条件是达到最大静摩擦力，对物体进行受力分析，当ω最大时，有μmgcosθ－mgsinθ＝mrω2，解得ω＝1.0rad/s，C正确。本题涉及斜面中的圆周运动问题，情景比较新疑，过去高考很少涉及。

3．(2014·贵州六校联考)如图在光滑轨道Oa的a端分别连接半径相同的光滑圆弧，其中图A是12圆弧轨道ab，b点切线水平；图B是14圆弧轨道ac，c点切线竖直；图C是12光滑圆管道，中心线的最高点d切线水平，管内径略比小球直径大：图D是小于14的圆弧轨道，a点切线水平，O、b、d在同一水平线上，所有轨道都在同一竖直平面内，一个可以看成质点的小球分别从O点静止下滑，不计任何能量损失，下列说法正确的是( )

2

31．(双选)质点做匀速圆周运动，则( )A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相等D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等

解析：选BD.质点做匀速圆周运动时，相等的时间内通过的圆弧长度相等，即路程大小相等，B正确；相等的时间内半径转过的角度，即通过的圆弧长对应的圆心角相等，D

正确；但由于位移和平均速度是矢量，即使大小相等，方向也不相同，A、C错误．

2．(双选)下列关于圆周运动的说法中正确的是( )A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是变速运动C．匀速圆周运动的线速度不变D．匀速圆周运动的角速度不变

解析：选BD.匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，故A、C错误，B正确；匀速圆周运动中角速度是不变的，故D正确．

3．(单选)关于角速度和线速度，下列说法正确的是( )A．半径一定，角速度与线速度成反比B．半径一定，角速度与线速度成正比C．线速度一定，角速度与半径成正比D．角速度一定，线速度与半径成反比

解析：选B.由v＝ωr可知，r一定时，v与ω成正比，A错误，B正确；v一定时，ω与r成反比，C错误；ω一定时，v与r成正比，D错误．

4. (单选)如图所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是( )

A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大

解析：选B.a、b、c三点的角速度相同，而线速度不同，故B对，A、C错．再由

v＝ωr得c的线速度比a、b的小，D错．

5. (2014·高考天津卷改编)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆

盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA

方向恰好与v的方向相同，如图所示．若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h和圆盘转动的角速度大小ω分别为多少．2

1 / 9 2.1《匀速圆周运动》学案

【学习目标】

【知识和技能】

1．了解物体做圆周运动的特征

2．理解线速度、角速度和周期的概念，知道它们是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量，会用它们的公式进行计算。

3．理解线速度、角速度、周期之间的关系：2rvrT

【过程和方法】

1．联系日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例，找出共同特征。

2．联系各种日常生活中常见的现象，通过课堂演示实验的观察，归纳总结描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度大小svt，角速度大小t，周期T、转速n等。

3．探究线速度与周期之间的关系2rvT，结合2T，导出vr。

【情感、态度和价值观】

1．经历观察、分析总结、及探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。

2．通过亲身感悟，获得对描述圆周运动快慢的物理量（线速度、角速度、周期等）以及它们相互关系的感性认识。

【学习重点】

线速度、角速度、周期概念的理解，及其相互关系的理解和应用，匀速圆周运动的特点

【知识要点】

一、线速度

1．定义：质点做圆周运动通过的弧长与所用时间的比值叫做线速度。

2．公式：tlv。单位：m/s

3．矢量：

4．方向：质点在圆周上某点的线速度方向就是沿圆周上该点的切线方向。线速度也有平均值和瞬时值之分。如果所取的时问间隔t很小很小，这样得到的就 2 / 9 是瞬时线速度。上面我们所说的速度方向就是指瞬时线速度的方向，与半径垂直，和圆弧相切。

5．物理意义：描述质点沿圆周运动快慢的物理量。线速度越大，质点沿圆弧运动越快。

6．匀速圆周运动

(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等的运动叫匀速圆周运动。或质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。

(2)因线速度方向不断发生变化，故匀速圆周运动是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。

1 高中物理 第一节 匀速圆周运动基础检测试题 粤教版必修2

基础达标

1．做匀速圆周运动的物体在运动过程中，下列哪个物理量是变化的( ) A．周期

B．角速度

C．速率

D．速度

答案：D

2．做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是( )

A．线速度越大，角速度一定越大

B．线速度越大，周期一定越小

C．角速度越大，周期一定越大

D．角速度越大，周期一定越小

解析：由v＝ωr可知，当v大时，r也大，ω不一定大，A错；由公式v＝2πrf知v大时，若r也大，T不一定小，B错；由ω＝2πT知，ω与T有唯一确定关系，D正确，C错．

答案：D

3．(双选)一个质点做匀速圆周运动时，它在任意相等的时间内( )

A．通过的弧长相等

B．通过的位移相等

C．转过的角度相等

D．速度的变化相等

答案：AC

4．(2013·上海金山中学高一期末)关于匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法中正确的是( )

A．线速度大的角速度一定大

B．线速度大的周期一定小

C．周期小的半径一定大

D．转速大的周期一定小 2

答案：D

5．一准确运动的机械钟表，下列说法正确的是( )

A．秒针转动的周期最长

B．时针转动的周期最大

C．秒针转动的角速度最大

D．秒针、分针、时针上任一点的线速度相同

答案：C

能力提升

6．(双选)甲、乙两物体分别做匀速圆周运动，如果它们转动的半径之比为15，线速度之比为32，则下列说法正确的是( )

A．甲、乙两物体的角速度之比是152

B．甲、乙两物体的角速度之比是103

C．甲、乙两物体的周期之比是215

D．甲、乙两物体的周期之比是103

解析：由v＝ωr得ω1ω2＝v1r1v2r2＝v1v2·r2r1＝32×51＝152，A正确，B错误；由ω＝2πT得T1T2＝ω2ω1＝215，C正确，D错误．

答案：AC

7．(2014·佛山中大附中高一)如图所示，

质量相等的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动，则( )