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  • 高中物理必修2第5章曲线运动之圆周运动经典例题与解析

    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.

    图片20190902151035.png

    2.对匀速圆周运动的理解

    (1)匀中有变:由于匀速圆周运动是曲线运动,其速度方向沿着圆周的切线方向,所以物体做匀速圆周运动时,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.

    转动快慢不变,即角速度大小不变.

    (3)运动性质:

    线速度的方向时刻改变,所以匀速圆周运动是一种变速运动.

    1 (多选)某质点绕圆轨道做匀速圆周运动,下列说法中正确的是(  )

    A.因为它速度大小始终不变,所以它做的是匀速运动

    B.它速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动

    C.该质点速度大小不变,因而加速度为零,处于平衡状态

    D.该质点做的是变速运动,具有加速度,故它所受合力不等于零

    答案 BD

    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.

    图片20190902151208.png

    (3)在匀速圆周运动中,角速度大小不变,是恒量.

    2.对周期和频率(转速)的理解

    (1)周期描述了匀速圆周运动的一个重要特点——时间周期性.其具体含意是,描述匀速圆周运动的一些变化的物理量,每经过一个周期时,大小和方向与初始时刻完全相同,如线速度等.

    (2)当单位时间取1 s时,fn.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义,两者的单位也不相同.

    图片20190902151258.png

    2 (多选)一精准转动的机械钟表,下列说法正确的是(  )

    A.秒针转动的周期最长

    B.时针转动的转速最小

    C.秒针转动的角速度最大

    图片20190902151341.png

    三、描述匀速圆周运动的各物理量之间的关系

    1.描述匀速圆周运动的各物理量之间的关系

    图片20190902151437.png

    2.描述匀速圆周运动的各物理量之间关系的理解

    图片20190902151525.png

    3 做匀速圆周运动的物体,10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m,试求物体做匀速圆周运动时:

    (1)线速度的大小;

    (2)角速度的大小;

    (3)周期的大小.

    图片20190902151610.png

    四、同轴转动和皮带传动问题

    常见的传动装置及其特点

    图片20190902151715.png

    4 (多选)如图4所示的传动装置中,BC两轮固定在一起绕同一轴转动,AB两轮用皮带传动,三个轮的半径关系是rArC2rB.若皮带不打滑,则ABC三轮边缘上abc三点的(  )

    图片20190902151802.png

    A.角速度之比为122

    B.角速度之比为112

    C.线速度大小之比为122

    D.线速度大小之比为112

    答案 AD

    解析 AB两轮通过皮带传动,皮带不打滑,则AB两轮边缘的线速度大小相等,BC两轮固定在一起绕同一轴转动,则BC两轮的角速度相等.

    图片20190902151845.png

    识记传动装置的两个重要特点:

    (1)固定在一起同轴转动的物体上各点角速度相同.

    (2)不打滑的摩擦传动(包括皮带传动)的两轮边缘上各点线速度大小相等.

    图片20190902151950.png