角速度与线速度的关系训练题

第四章、周期运动B、角速度与线速度的关系(第一课时)一、知识要点：（一）复习：1、物体做圆周运动的条件是受到________力，物体做匀速圆周运动的条件是________力完全提供________力。

2、描述圆周运动快慢的物理量有__________、__________，它们是从两个不同的侧面来描述圆周运动的快慢。

这两个物理量的定义式为__________和__________，它们都是以______法来定义的。

（二）描述圆周运动快慢的另两个物理量1、周期——指点做匀速圆周运动时，沿着圆周运动______所用的时间叫做匀速圆周运动的周期，用符号______表示。

周期的单位是______。

显然，周期越短，质点绕圆周运动越________（填“快”或“慢”）（P9）2、转速——质点做匀速圆周运动时__________的圈数，就叫做匀速圆周运动的转速，用符号_____表示。

转速的单位是______（________）。

在技术上常以__________的圈数________做单位（__________），则它们的转换关系是__________。

（P9）（三）线速度、角速度、周期、转速四者之间关系二、课堂练习1、当角速度不变时，线速度与半径有_______关系，举例说明。

2、当线速度不变时，角速度与半径有_______关系，举例说明。

3、单位换算：120r/min=__________r/s；50r/s=__________r/min。

4、用DIS实验系统的光电门传感器测得旋转半径为0.64m的家用吊扇叶片边缘的速度为16m/s，则该吊扇每旋转一周所用的时间为________s，吊扇旋转的角速度为________rad/s。

5、我们所居住的地球半径为6370km，其无时无刻不在自转。

求：（1）地球表面静止物体的周期；（2）如果把物体放在赤道上，求它的速度大小。

三、回家作业：1、物体在做匀速圆周运动的过程中，下列物理量中发生变化的是（）A、线速度B、角速度C、周期D、转速2、关于角速度和线速度的大小，下列说法中正确的是（）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3、关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下面说法正确的是（）A、线速度大的角速度一定大B、线速度大的周期一定大C、角速度大的半径一定小D、角速度大的周期一定小4、关于质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A、因为ω=v/r，所以角速度与线速度成正比B、因为ω=v/r，所以角速度与线速度成反比C、因为ω=2πn，，所以角速度与转速成正比D、因为T=2πr/v，所以转动周期与线速度成反比5、地球绕太阳和月球绕地球运行的轨道都可以近似看作是圆形的，地球和月球的绕行周期之比大约是（）A、12:1B、24:1C、29:1D、30:296、半径r为20cm的砂轮被电动机带动做匀速圆周运动，已知砂轮的转速为40r/s，则它的角速度为__________rad/s，砂轮边缘上任意点的线速度为__________m/s。

高中地理角速度试题及答案一、选择题1. 地球自转的角速度在赤道处最大，其值为多少？A. 15°/小时B. 15°/分钟C. 15°/秒D. 15°/天2. 地球自转的角速度随纬度的增加而如何变化？A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少3. 极地的角速度是多少？A. 0°/秒B. 15°/秒C. 与赤道相同D. 无法确定4. 地球自转一周需要多长时间？A. 24小时B. 12小时C. 36小时D. 48小时5. 角速度与线速度的关系是什么？A. 角速度与线速度成正比B. 角速度与线速度成反比C. 角速度与线速度无关D. 角速度是线速度的函数二、填空题6. 地球自转的角速度在两极处为________，而在赤道上为________。

7. 地球自转一周360°，需要________小时。

8. 在地球表面，角速度与纬度的关系是________。

9. 地球自转的角速度与地球的自转轴________。

10. 角速度是描述________的物理量。

三、简答题11. 简述地球自转的角速度与线速度的区别。

四、计算题12. 假设地球的半径为6371千米，计算赤道上某点的线速度。

答案：1. B2. B3. A4. A5. D6. 0°/秒，15°/分钟7. 248. 角速度与纬度成反比9. 垂直10. 地球自转的快慢11. 地球自转的角速度是指单位时间内地球自转的角度变化，而线速度是指单位时间内地球表面上某点沿地球自转方向移动的距离。

角速度是恒定的，而线速度随纬度的增加而减少。

12. 赤道上某点的线速度 = 地球半径× 角速度= 6371 × 15°/小时≈ 1670.4 千米/小时（注意：实际计算时需将角速度转换为弧度制）结束语：通过本试题的练习，同学们应该对地球自转的角速度有了更深入的理解，包括它的定义、变化规律以及与线速度的关系。

《3.2 匀速圆周运动的规律》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、匀速圆周运动中，物体的速度大小保持不变，但方向如何变化？A. 大小和方向都不变B. 大小不变，方向改变C. 大小改变，方向不变D. 大小和方向都改变2、关于物体进行匀速圆周运动时的向心加速度，下列描述准确的是哪一项？A. 大小不变，方向也恒定B. 大小和方向均在不断变化C. 大小不变，方向指向圆心D. 大小变化，方向指向圆心3、一物体在水平面内做匀速圆周运动，已知其线速度v = 5 m/s，圆周运动周期T = 0.2 s，则该圆周运动的半径R为多少？（取π≈ 3.14）A. 1.6 mB. 2.5 mC. 3.0 mD. 3.14 m4、一匀速圆周运动的转速n = 60转/分钟，角速度ω是多少rad/s？A. 10 rad/sB. 2π rad/sC. 100π rad/sD. π * 10 rad/s5、一物体沿水平面内做匀速圆周运动，以下关于该物体所受力的描述中，正确的是：A. 物体所受的合力始终指向圆心B. 物体所受的合力大小不变，方向始终水平C. 物体的向心力大小不变，但方向时刻在改变D. 物体的向心力大小随速度的增大而增大6、一个物体在水平面内做匀速圆周运动，其半径为R，速度为v，以下关于该物体所受向心加速度的描述中，正确的是：A. 向心加速度的大小与速度的平方成正比，与半径无关B. 向心加速度的大小与速度的平方成正比，与半径的平方成正比C. 向心加速度的大小与速度的平方成正比，与半径成反比D. 向心加速度的大小与速度的平方成正比，与半径无关7、一个物体在水平面上做匀速圆周运动，如果其线速度大小不变而半径增加到原来的两倍，则角速度变为原来的：A. 4倍B. 2倍C. 不变D. 1/2倍E. 1/4倍二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于匀速圆周运动的描述中，正确的是（）A、匀速圆周运动的速度大小不变，但方向时刻改变，所以是变速运动B、匀速圆周运动的速度大小和方向都不变，所以是匀速直线运动C、匀速圆周运动的加速度大小不变，但方向始终指向圆心，所以是匀加速运动D、匀速圆周运动的向心加速度的大小由圆周运动的半径和速度决定，与物体质量无关2、下列关于匀速圆周运动公式的应用中，正确的是（）A、根据公式v = ωr，可以得出在匀速圆周运动中，线速度与半径成正比B、根据公式a = ω²r，可以得出在匀速圆周运动中，向心加速度与半径成正比C、根据公式F = mω²r，可以得出在匀速圆周运动中，向心力与半径成正比D、根据公式T = 2πr/v，可以得出在匀速圆周运动中，周期与半径成正比3、一个物体进行匀速圆周运动，关于其运动状态，以下说法正确的是：A. 速度大小不变，方向改变B. 加速度大小不变，方向指向圆心C. 所受合力大小不变，方向指向圆心D. 位移大小不变，方向指向圆心三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：一个物体以10 m/s的速度进行匀速圆周运动，圆周半径为5 m。

角速度知识点总结
ω=Ч/t(Ч为所走过弧度，t为时间）ω的单位为：弧度每秒。

角速度与线速度
1.线速度：v=s/t=2πr/T=2πfr=2πnr
2.角速度: w=Ч/t=2π/T=2πf=2πn
(注:公式中f为频率,n为转速[单位为r/s])
3.线速度与角速度关系:v=rw
在线速度一定时,角速度与半径成反比。

在角速度一定时,线速度与半径成正比。

角速度与转速的关系
角速度w==2πn（n为转速),因此角速度与转速成正比。

高中物理角速度知识点总结（二）经典例题
钟表秒针的角速度为_____，若秒针长0.2m，则它的针尖的线速度是_____．
答案:
rad/s
解析:
根据角速度与周期的关系即可求得角速度，根据角速度和线速度的关系即可求解线速度．
解：钟表秒针转动一圈需要60s，所以ω=rad/s
v=ωr=m/s=
故答案为：rad/s；
关于角速度和线速度，说法正确的是()。

专题十一：线速度、角速度、向心加速度大小的比较在分析传动装置的各物理量时．要抓住不等量和相等量的关系．同轴的各点角速度ω和n 相等，而线速度v ＝ωr 与半径r 成正比．在不考虑皮带打滑的情况下．传动皮带与皮带连接的两轮边缘的各点线速度大小相等，而角速度ω＝v/r 与半径r 成反比．例1。

对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是(A)A 轮带动B 轮沿逆时针方向旋转．(B)B 轮带动A 轮沿逆时针方向旋转．(C)C 轮带动D 轮沿顺时针方向旋转．(D)D 轮带动C 轮沿顺时针方向旋转．答案：BD例2．如图所示，皮带传动装置转动后，皮带不打滑，则皮带轮上A 、B 、C 三点的情况是（ ）A ．v A =vB ，v B ＞vC ； B ．ωA =ωB ，v B = v CC ．v A ＝v B ，ωB ＝ωc ；D ．ωA ＞ωB ，v B ＝v C答案：AC例3．如图所示，直径为d 的纸质圆筒，以角速度ω绕轴O 高速运动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后留下a 、b 两个弹孔，已知ao 、bo 间夹角为φ弧度，则子弹速度为例4．两个大轮半径相等的皮带轮的结构如图所示，AB 两点的半径之比为2 : 1，CD 两点的半径之比也为2 : 1，则ABCD 四点的角速度之比为___________，这四点的线速度之比为______________，向心加速度之比为_____________。

6．如图所示，O 1、O 2为两个皮带轮，O 1轮的半径为R 1，O 2轮的半径为R 2，且R 1>R 2，M 为O 2轮边缘上的一点，N 1为O 1轮中的一点（N 在图中未画出，但不在O 1轮边缘，也不在圆心处，）当皮带传动时（不打滑）A ．M 点的线速度一定大于N 点的线速度B ．M 点的线速度可能小于N 点的线速度C ．M 点的向心加速度一定大于N 点的向心加速度D ．M 点的向心加速度可能小于N 点的向心加速度 2、如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r ，a 为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r ，小轮半径为2r ，b 点在小轮上，到小轮中心的距离为r 。

1 如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动.图中a 、b 两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹.不考虑车轮受到的侧向摩擦,下列说法中正确的是（ ）A．在a 轨道上运动时角速度较大B ．在a 轨道上运动时线速度较大C ．在a 轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大D ．在a 轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大2．如图所示，靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍．A 、B 分别为大、小轮边缘上的点，C 为大轮上一条半径的中点．则( )A ．两轮转动的角速度相等B ．大轮转动的角速度是小轮的2倍C ．质点加速度aA ＝2aBD ．质点加速度aB ＝4aC3 .图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r ，A 是它边缘上的一点.左侧是一轮轴，大轮的半径为4r ，小轮的半径为2r .B 点在小轮上，它到小轮中心的距离为r .C 点和D 点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中，皮带不打滑.则( )A.A 点与B 点的线速度大小相等B.A 点与B 点的角速度大小相等C.A 点与C 点的线速度大小相等D.A 点与D 点的向心加速度大小相等 4 （5分）图示为某一皮带传动装置。

主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2。

已知主动轮做顺时针转动，转速为n ，转动过程中皮带不打滑。

下列说法正确的是 。

（填入选项前的字母，有填错的不得分）A.从动轮做顺时针转动B. 从动轮做逆时针转动 abC. 从动轮的转速为21r r n D. 从动轮的转速为12r r n 5．如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置．P是轮盘的一个齿，Q 是飞轮上的一个齿．下列说法中正确的是( )A ．P 、Q 两点角速度大小相等B ．P 、Q 两点向心加速度大小相等C ．P 点向心加速度小于Q 点向心加速度D ．P 点向心加速度大于Q 点向心加速度．6．如图所示，传动装置中，已知大轮的半径是小轮半径的3倍，A 和B 两点分别在两轮的边缘上，C 点离大轮轴距离等于小轮半径，若不打滑，则它们线速度之比v A ∶v B ∶v C ＝______，角速度之比ωA ∶ωB ∶ωC ＝________.向心加速度之比：a A ∶a B ∶a C ＝________.。

匀速圆周运动二、匀速圆周运动的描述1．线速度、角速度、周期和频率的概念(1)线速度v 是描述质点沿圆周运动快慢的物理量，是矢量，其大小为Tr t s v π2==; 其方向沿轨迹切线，国际单位制中单位符号是m/s ；（2）角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量，是矢量，其大小为Tt πφω2==； 在国际单位制中单位符号是rad ／s ；(3）周期T 是质点沿圆周运动一周所用时间，在国际单位制中单位符号是s ；（4）频率f 是质点在单位时间内完成一个完整圆运动的次数，在国际单位制中单位符号是 Hz ；（5）转速n 是质点在单位时间内转过的圈数，单位符号为r ／s ，以及r ／min ．2、速度、角速度、周期和频率之间的关系线速度、角速度、周期和频率各量从不同角度描述质点运动的快慢，它们之间有关系v ＝r ω．f T 1=，Tv π2=，f πω2=。

由上可知，在角速度一定时，线速度大小与半径成正比；在线速度一定时，角速度大小与半径成反比．三、向心力和向心加速度1．向心力（1）向心力是改变物体运动方向，产生向心加速度的原因．（2）向心力的方向指向圆心，总与物体运动方向垂直，所以向心力只改变速度的方向．2．向心加速度（1）向心加速度由向心力产生，描述线速度方向变化的快慢，是矢量．（2）向心加速度方向与向心力方向恒一致，总沿半径指向圆心；向心加速度的大小为22224T r r rv a n πω=== 公式：1.线速度V ＝s/t ＝2πr/T2.角速度ω＝Φ/t ＝2π/T ＝2πf3.向心加速度a ＝V 2/r ＝ω2r ＝(2π/T)2r4.向心力F 心＝mV 2/r ＝m ω2r ＝mr(2π/T)2＝m ωv=F 合5.周期与频率：T ＝1/f6.角速度与线速度的关系：V ＝ωr7.角速度与转速的关系ω＝2πn (此处频率与转速意义相同)8.主要物理量及单位：弧长s:米(m)；角度Φ：弧度（rad ）；频率f ：赫（Hz ）；周期T ：秒（s ）；转速n ：r/s ；半径r ：米（m ）；线速度V ：（m/s ）；角速度ω：（rad/s ）；向心加速度：（m/s 2）。

角速度与线速度一、基础知识回顾1．请写出匀速圆周运动定义，特点，条件.(1)定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长相等，就是匀速圆周运动。

(2)特点：加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变加速运动。

(3)条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。

2．试写出线速度、角速度、周期、频率，转数之间的关系T r t s v π2==； T t πϕω2==； fT 1=； v=ωr ； 转数（转/秒）n=f 二、例题精讲【例题1】如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r ，a 是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r ，小轮的半径为2r ，b 点在小轮上，到小轮中心的距离为r ，c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上，皮带不打滑，则. ( )A ．a 点与b 点的线速度大小相等B ．a 点与b 点的角速度大小相等C ．a 点与c 点的线速度大小相等D ．a 点与d 点的向心加速度大小相等因为右轮和左侧小轮靠皮带传动而不打滑，所以v a =v c ，选项C 正确.b 、c 、d 绕同一轴转动，因此ωb =ωc =ωd . ωa =rv r v c a ==2ωc 选项B 错误. 22a c c b b v v r r v ====ωω 选项A 错误. r v r a a c a 220== rv r r r v a c d a d 2224)4(4=⋅==ω ∴a d = a a ∴正确答案为C 、D【例题2】 如图2所示，一个圆环，以竖直直径AB 为轴匀速转动，如图所示，则环上M 、N 两点的线速度的大小之比v Ｍ∶v N ＝ ；角速度之比ωＭ∶ωN ＝ ；周期之比T Ｍ∶T N ＝ .图2 图 3图3【例题3】 如图3所示，转轴O1上固定有两个半径分别为R 和r 的轮，用皮带传动O2轮，O2的轮半径是r ′，若O1每秒钟转了5圈，R ＝1 ｍ，r ＝r ′＝0.5 ｍ，则：①大轮转动的角速度ω＝ rad/s ；②图中A 、C 两点的线速度分别是v A ＝ m/s ，v C ＝ m/s 。