圆周运动典型例题学生版(含答案)

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知识点一、匀速圆周运动

1、定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的 相等,这种运动就叫做匀速周圆运

动。

2、运动性质:匀速圆周运动是 运动,而不是匀加速运动。因为线速度方向时刻在变化,向

心加速度方向,时刻沿半径指向圆心,时刻变化

3、特征:匀速圆周运动中,角速度ω、周期T 、转速n 、速率、动能都是恒定不变的;而线速

度v 、加速度a 、合外力、动量是不断变化的。

4、受力提特点: 。

随堂练习题

1.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )

A .匀速圆周运动是匀速运动

B .匀速圆周运动是匀变速曲线运动

C .物体做匀速圆周运动是变加速曲线运动

D .做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态

2.关于向心力的说法正确的是( )

A .物体由于作圆周运动而产生一个向心力

B .向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小

C .做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受合外力

D .做匀速圆周运动的物体的向心力是个恒力

3.在光滑的水平桌面上一根细绳拉着一个小球在作匀速圆周运动,关于该运动下列物理量中

不变的是(A )速度 (B )动能 (C )加速度 (D )向心力

知识点二、描述圆周运动的物理量

⒈线速度 ⑴物理意义:线速度用来描述物体在圆弧上运动的快慢程度。

⑵定义:圆周运动的物体通过的弧长l ∆与所用时间t ∆的比值,描述圆周运动的“线速度”,

其本质就是“瞬时速度”。

⑶方向:沿圆周上该点的 方向

⑷大小:=v =

⒉角速度

⑴物理意义:角速度反映了物体绕圆心转动的快慢。

⑵定义:做圆周运动的物体,围绕圆心转过的角度θ∆与所用时间t ∆的比值

⑶大小:=ω = ,单位: (s rad )

⒊线速度与角速度关系: ⒋周期和转速: ⑴物理意义:都是用来描述圆周运动转动快慢的。

⑵周期T :表示的是物体沿圆周运动一周所需要的时间,单位是秒;转速n (也叫频率f ):

表示的是物体在单位时间内转过的圈数。n 的单位是 (s r )或 (m in r )f 的单位:

赫兹Hz ,T

f 1=

5、两个结论

⑴凡是直接用皮带传动(包括链条传动、齿轮咬合、摩擦传动)的两个轮子,两轮边缘上

各点的 大小相等;

⑵凡是同一个轮轴上(各个轮都绕同一根轴同步转动)的各点 相等(轴上的点除外)(共

轴转动)。

6、向心加速度:

⑴物理意义:描述速度 变化快慢的物理量

⑵方向:总是指向 ,时刻在变化。

⑶大小:=a = = =

7、向心力(物体以v 做匀速率圆周运动,需要F 或者由几个力的合力提供向心力,线速度、角速度、半径、物体质量的改变引起了向心力的改变)

(1)定义:质点做圆周运动时,受到的总是沿着半径方向指向 的力,是 力。

(2)作用效果:产生 加速度,只改变线速度的 ,不改变线速度的 。

(3)大小:==ma F = = =

(4)来源:向心力是按 命名的力,不是某种 的力,可以由几个力的 力或某

一个力的 力提供;在匀速圆周运动中 力提供向心力;变速圆周运动中的合外力并不指向圆

心,这时合外力可以分解为互相垂直的两个力:跟圆周相切的分力r F 和指向圆心方向的分力n F ,

n F 产生了 加速度,与速度垂直,改变了速度 ,r F 产生 加速度,切向加速度与物

体的速度方向在一条直线上,它改变了速度的 。

练习题

1.一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是 ( )

A .轨道半径越大线速度越大

B .轨道半径越大线速度越小

C .轨道半径越大周期越大

D .轨道半径越大周期越小

2.正常走动的钟表,其时针和分针都在做匀速转动,下列关系中正确的有 ( )

A .时针和分针角速度相同

B .分针角速度是时针角速度的12倍

C .时针和分针的周期相同

D .分针的周期是时针周期的12倍

3.质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )

A .线速度越大,周期一定越小

B .角速度越大,周期一定越小

C .转速越大,周期一定越小

D .圆周半径越小,周期一定越小

4.关于匀速圆周运动的角速度与线速度,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,角速度与半径成反比

D .角速度一定,线速度与半径成正比

5.A 、B 两个质点,分别做匀速圆周运动,在相同的时间内它们通过的路程之比s A ∶s B =2∶3,转

过的角度之比ϕA ∶ϕB =3∶2,则下列说法正确的是( )

A .它们的半径之比R A ∶R

B =2∶3 B .它们的半径之比R A ∶R B =4∶9

C .它们的周期之比T A ∶T B =2∶3

D .它们的周期之比T A ∶T B =3∶2

6.如图所示装置中,三个轮的半径分别为r 、2r 、4r ,b 点到圆心的

距离为r ,求图中a 、b 、c 、d 各点的线速度之比、角速度之比、向

心加速度之比。

7.如图3-4所示的皮带转动装置,左边是主动轮,右边是一个轮轴,

2:1:=c A R R ,3:2:=B A R R 。假设在传动

过程中皮带不打滑,则皮

a

图3-4