广东学业水平测试物理冲A学案 第4章　4.3匀速圆周运动 Word版含答案

匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度
[基础知识填充]
描述圆周运动的物理量
项目
定义、意义
公式、单位
线速度
①描述圆周运动的物体运动快慢的物理量(v)；
②是矢量，某点线速度方向和过该点的半径垂直，和圆周相切
①v＝；
②单位：m/s
角速度
描述质点绕圆心转动快慢的物理量(ω)
①ω＝
②单位：rad/s
向心加速度
①描述线速度方向改变的快慢；
②方向：总指向圆心，时刻变化
①a＝
②单位：m/s2
周期和频率
①周期是物体沿圆周运动一周所用的时间(T)；
②频率是物体单位时间转过的圈数(f)
①T＝，单位：s；
②f的单位：赫兹(Hz)
[学考真题对练]
1．(2019·广东学业水平考试)如图所示，两个半径不同的水平圆盘，绕固定竖直中心轴OO′以相同角速度转动，且OM＝O′P，关于M、N和P点的线速度及向心加速度大小的比较，下列说法正确的是(　　)
A．N点的线速度最小
B．N点的向心加速度最大
C．M、N两点的线速度相等
D．P、N两点的向心加速度大小相等
答案：B
2．(2018·广东学业水平考试)(多选)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恒定角速度ω旋转时，下列说法正确的有 (　　)
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的线速度比c的大
D．a、b的加速度比c的大
BCD　[同一转轴，角速度相等，B对；又因为线速度v＝ωr，C对，A错；加速度a＝ω2r，D对．]
3.(2017·广东学业水平考试)如图所示，光驱读盘时光盘绕固定轴高速转动，当转速恒定时，下列说法正确的是(　　)
A．盘面上越靠近圆心的点，线速度大小越大
B．盘面上越靠近圆心的点，角速度大小越大
C．盘面上所有点的角速度大小都相等
D．盘面上所有点的线速度大小都相等
C　[光盘绕固定轴转动，当转速恒定时，盘面上所有点的角速度大小都相等，根据v＝ωr可知，盘面上越靠近圆心的点，线速度大小越小，C正确．]
4.(2016·广东学业水平考试)如图所示，电风扇正常转动时，扇叶上P点绕轴做匀速圆周运动，则P点的(　　)
A．线速度保持不变
B．角速度保持不变
C．向心加速度不变
D．向心加速度为0
B　[线速度方向沿切线方向，加速度总指向圆心，均是矢量，方向均发生变化，A、C、D错误．角速度保持不变，B正确．]
5.(2015·广东学业水平考试1月)如图所示，小球在水平面内做匀速圆周运动．小球在运动过程中(　　)
A．速度不变
B．角速度不变
C．受到的合外力不变
D．向心加速度不变
B　[小球做匀速圆周运动，故小球所受合外力大小不变，方向不断改变，而小球的速度、加速度方向也不断变化，只有角速度不变．]
(2015·广东学业水平考试)如图所示，细绳拉着小球在光滑水平面上先后沿轨道1和轨道2做匀速圆周运动．若拉力F不变，小球在轨道2比在轨道1上运动的(　　)
A．周期小 B．转速大
C．线速度小 D．角速度小
D　[根据F＝mr＝4π2mn2r＝m＝mω2r判断．]
6.(2014·广东学业水平考试)如图所示，竖直平面内有两个半径分别为r1和r2的圆形过山车轨道N、P，若过山车在两个轨道的最高点对轨道的压力都刚好为零，则过山车在N、P最高点的速度比v1/v2为(　　)
A．r1/r2 B.
C．r2/r1 D.
B　[在最高点，有mg＝，得v＝，故＝，选项B正确．]
1.描述圆周运动的物理量间的关系
(1)ω、T、f三个物理量可互相换算，ω＝＝2πf.其中任一个确定，其余两个也就确定．
(2)线速度v＝ωr，线速度由r和ω共同决定，当半径一定时，线速度与角速度成正比；当ω一定时，线速度与半径成正比．
(3)实际工农业生产中，经常用转速n来描述匀速圆周运动的快慢，转速的单位为转/秒(r/s)．
2．对向心加速度的理解
做匀速圆周运动的物体的向心加速度大小是不变的，但方向时刻在变，因此匀速圆周运动是加速度变化的变加速曲线运动．(非匀变速曲线运动)
(1)大小：an＝＝ω2r＝2r.
(2)方向：总指向圆心，时刻变化．
(3)物理意义：描述线速度方向改变的快慢．
[最新模拟快练]
1．(2018·揭阳学考模拟)关于匀速圆周运动的性质，以下说法中正确的是(　　)
A．匀速运动 B．匀变速运动
C．变速运动 D．以上说法都不对
答案：C
2．如图所示，转动的跷跷板上A、B两点线速度大小分别为vA和vB，角速度大小分别为ωA和ωB，rAA．vA＝vB，ωA＝ωB B．vA＝vB，ωA<ωB
C．vAωB
答案：C
3．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动．在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则它们(　　)
A．线速度大小之比为4∶3
B．角速度大小之比为3∶4
C．圆周运动的半径之比为2∶1
D．向心加速度大小之比为1∶2
答案：A
4．(2018·吴川学考模拟)在匀速圆周运动中，下列关于向心加速度的说法中正确的是(　　)
A．向心加速度的方向始终与速度的方向垂直
B．向心加速度的方向保持不变
C．向心加速度是恒定的
D．向心加速度的大小不断变化
答案：A
5．(2019·肇庆学测模拟)如图所示，小明坐在水平转盘上，与转盘一起做匀速圆周运动．关于小明的运动状态，下列说法正确的是(　　)
A．角速度不变 B．线速度不变
C．向心加速度不变 D．向心加速度为零
答案：A
6.(2019·中山学测模拟)如图所示，A、B是两个摩擦传动轮(不打滑)边缘上的点，两轮半径大小关系为RA＝2RB，则两轮A、B两点的(　　)
A．线速度之比vA∶vB＝2∶1
B．角速度之比ωA∶ωB＝1∶2
C．周期之比TA∶TB＝1∶2
D．向心加速度之比aA∶aB＝2∶1
B　[A、B两点线速度大小相等，vA＝vB.由v＝rω得ωA∶ωB＝1∶2，周期T＝，TA∶TB＝2∶1，a＝rω2＝vω，aA∶aB＝1∶2.]
7．(2018·东莞学考模拟)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、角速度之比为(　　)
A．2∶1∶2∶1；2∶1∶1∶1
B．2∶1∶2∶4；2∶2∶1∶1
C．2∶1∶2∶4；2∶1∶1∶1
D．2∶1∶2∶4；2∶1∶2∶1
答案：C
8．(2018·佛山学考模拟)(多选)关于角速度和线速度，下列说法正确的是(　　)
A．半径一定时，角速度与线速度成反比
B．半径一定时，角速度与线速度成正比
C．线速度一定时，角速度与半径成正比
D．角速度与周期成反比
答案：BD