圆周运动的高考知识点
高中物理知识点:匀速圆周运动公式汇编

高中物理知识点:匀速圆周运动公式汇编高中物理知识点:匀速圆周运动公式汇编
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1.线速度V=s/t=2r/T
2.角速度=/t=2f
3.向心加速度a=V2/r=2r=(2/T)2r
4.向心力F心=mV2/r=m2r=mr(2/T)2=mv=F合
5.周期与频率:T=1/f
6.角速度与线速度的关系:V=r
7.角速度与转速的关系:=2n(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():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():rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心; (2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
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高考物理一轮复习匀速圆周运动公式知识点

高考物理一轮复习匀速圆周运动公式知识点
因为速度是矢量,所以匀速圆周运动实际上是指匀速率圆周运动。
以下是整理的匀速圆周运动公式知识点,请大家学习。
1.线速度V=s/t=2r/T
2.角速度=/t=2f
3.向心加速度a=V2/r=2r=(2/T)2r
4.向心力F心=mV2/r=m2r=mr(2/T)2=mv=F合
5.周期与频率:T=1/f
6.角速度与线速度的关系:V=r
7.角速度与转速的关系:=2n(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():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():rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心; (2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
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高一物理 必修2 5.4圆周运动的运动学问题 知识点总结 题型总结 同步巩固 新高考 练习

高中物理 必修2 圆周运动的运动学问题1、描述圆周运动的物理量描述圆周运动的基本参量有:半径、线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度等。
(1)v =∆l∆t =2πr T =2πrf(2)ω=∆θ∆t =2πT(3)T =1f =2πr v3、圆周运动中的运动学分析 (1)对公式v =ωr 的理解当r 一定时,v 与ω成正比;当ω一定时,v 与r 成正比;当v 一定时,ω与r 成反比。
(2)对a =v 2r=ω2r =ωv 的理解在v 一定时,a 与r 成反比;在ω一定时,a 与r 成正比。
在分析传动装置中的各物理量时,要抓住不等量和想等量的关系,具体有: (1)同一转轴的轮上各点角速度ω相同,而线速度v=ωr 与半径r 成正比。
(2)当皮带(或链条、齿轮)不打滑时,传动皮带上各点以及用皮带连接的两轮边沿上的各点线速度大小相等,而角速度ω=vr 与半径r 成反比。
(3)齿轮传动时,两轮的齿数与半径成正比,角速度与齿数成反比。
1、如图所示装置中,A、B、C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、加速度之比,周期之比,转速之比,频率之比。
答案:①2:1:2:4;②2:1:1:1;③4:1:2:4;④1:2:2:2;⑤2:1:1:1;⑥2:1:1:12、一个环绕中心线AB以一定的角速度转动,P、Q为环上两点,位置如图所示,下列说法正确的是(A)A.P、Q两点的角速度相等B.P、Q两点的线速度相等C.P、Q两点的角速度之比为3∶1D.P、Q两点的线速度之比为3∶13、自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,且半径R B=4R A、R C=8R A,如图所示.正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比a A∶a B∶a C等于(C)A.1∶1∶8 B.4∶1∶4C.4∶1∶32 D.1∶2∶44、如图所示,传动轮A、B、C的半径之比为2︰1︰2,A、B两轮用皮带传动,皮带不打滑,B、C两轮同轴,a、b、c三点分别处于A、B、C三轮的边缘,d点在A轮半径的中点。
圆周运动高考题(含答案)

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)。
高考物理总复习第四章 第3讲 圆周运动的规律和应用

2013-11-27
有志者事竟成
7
高考复习· 物理
4.来源:做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体所 受的合外力,总是指向圆心.做变速圆周运动的物体,向心 力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力.
2013-11-27
有志者事竟成
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高考复习· 物理
三、匀速圆周运动 1.匀速圆周运动:质点沿圆周运动,在相等的时间里 通过的弧长相等. 2.匀速圆周运动的特点. (1)是速度大小不变而速度方向时刻变化的变速曲线运 动.
2013-11-27
有志者事竟成
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高考复习· 物理
图4-3-4
2013-11-27
有志者事竟成
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高考复习· 物理
A.小球的向心加速度突然增大到原来的3倍 B.小球的线速度突然增大到原来的3倍 C.小球的角速度突然增大到原来的1.5倍 D.细绳对小球的拉力突然增大到原来的1.5倍
2013-11-27
图4-3-2
2013-11-27
有志者事竟成
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高考复习· 物理
A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心 B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心 C.因为木块随圆盘一起运动,所以木块受到圆盘对它 的摩擦力,方向与木块的运动方向相同 D.因为摩擦力总是阻碍物体的运动,所以木块受到圆 盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反
2013-11-27
有志者事竟成
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高考复习· 物理
解析 从静摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的趋势来 分析:由于圆盘转动时,以转动的圆盘为参考系,物体的运 动趋势是沿半径向外背离圆心的,所以盘面对木块的静摩擦 力方向沿半径指向圆心.从做匀速圆周运动的物体必须有力 提供向心力的角度来分析,木块随圆盘一起做匀速圆周运 动,它必须受到沿半径指向圆心的合力,只有来自盘面的静 摩擦力提供指向圆心的向心力,因而盘面对木块的静摩擦力 方向必沿半径指向圆心,所以,正确选项为B.
专题08圆周运动(解析版)-三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)

圆周运动专题08考点01水平面内圆周运动1.(2024高考辽宁卷)“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。
如图,当篮球在指尖上绕轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的()A.半径相等B.线速度大小相等C.向心加速度大小相等D.角速度大小相等【答案】D 【解析】由题意可知,球面上P 、Q 两点转动时属于同轴转动,故角速度大小相等,故D 正确;由图可知,球面上P 、Q 两点做圆周运动的半径的关系为P Q r r <,故A 错误;根据v r ω=可知,球面上P 、Q 两点做圆周运动的线速度的关系为P Q v v <,故B 错误;根据2n a r ω=可知,球面上P 、Q 两点做圆周运动的向心加速度的关系为P Q a a <,故C 错误。
2.(2024年高考江苏卷第8题)生产陶瓷的工作台匀速转动,台面面上掉有陶屑,陶屑与桌面间的动摩擦因数处处相同(台面足够大),则A.离轴OO’越远的陶屑质量越大B.离轴OO’越近的陶屑质量越大C.只有平台边缘有陶屑D..离轴最远的陶屑距离不超过某一值R 【参考答案】D【名师解析】由μmg=mRω2,解得离轴最远的陶屑距离不超过某一值R=μg/ω2,D 正确。
3.(2024年高考江苏卷)如图所示,细绳穿过竖直的管子拴住一个小球,让小球在A 高度处做水平面内的匀速圆周运动,现用力将细绳缓慢下拉,使小球在B 高度处做水平面内的匀速圆周运动,不计一切摩擦,则()A .线速度v A >v BB.角速度ωA <ωBC.向心加速度a A <a BD.向心力F A >F B 【答案】AD 【解析】设绳子与竖直方向的夹角为θ,对小球受力分析有F n =mg tan θ=ma由题图可看出小球从A 高度到B 高度θ增大,则由F n =mg tan θ=ma 可知a B >a A ,F B >F A 故C 错误,D 正确;再根据题图可看出,A 、B 位置在同一竖线上,则A 、B 位置的半径相同,则根据22n v F m m rrω==可得v A >v B ,ωA >ωB 故A 正确,B 错误。
2023高考物理一轮总复习课件:圆周运动
向心力的来源图示
水平转台
(2020·高考全国卷Ⅰ)如图所示,一同
学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10
m,该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。
绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架
的正下方时,速度大小为8 m/s,此时每根
绳子平均承受的拉力约为( A.200 N C.600 N
)
√B.400 N
两小球角速度大小之比为4 3∶1,由 v=ωr 得线速度大小之比为 3 3∶1,故 D 错误。
【对点练 5】 (多选)(2020·济南市期末学习质量评估)如图所示,
这是内壁光滑的半球形容器,半径为 R。质量为 m 的小球在容器
内的某个水平面内做匀速圆周运动,小球与球心 O 连线方向与
竖直方向夹角为 α。下列说法正确的是( )
考点二 圆周运动的动力学分析
1.向心力的确定 (1)确定圆周运动的轨道所在的平面,确定圆心的位置。 (2)分析物体的受力情况,找出所有的力,沿半径方向指向圆心 的合力就是向心力。
2.运动实例 运动模型
飞机水平转弯
火车转弯
向心力的来源图示
运动模型 圆锥摆
飞车走壁
向心力的来源图示
运动模型 汽车在水平路面转弯
力学方程 临界特征 v= gr的意义
mg+FT=mvr2
mg±FN=mvr2
FT=0,即 mg=mvr2,v=0,即 F 向=0,
得 v= gr
此时 FN=mg
物体能否过最高点的 FN 表现为拉力还是支
临界点
持力的临界点
2.分析思路
(多选)如图甲所示,轻杆一端固定在 O 点,另一端固定一 小球,现让小球在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动。小球运 动到最高点时,杆与小球间弹力大小为 F,小球在最高点的速度 大小为 v,其 F-v2 图象如图乙所示。则( )
高考物理考点:圆周运动的运动学问题
【跟踪训练】如图示,一种向
自行车车灯供电的小发电机 的上端有一半径r0=1.0 cm的 摩擦小轮,小轮与自行车车轮 的边沿接触.当车轮转动时,因 摩擦而带动小轮转动,从而为 发电机提供动力.自行车车轮 的半径R1=35.0 cm,小齿轮的 半径R2=4.0 cm,大齿轮的半 径R3=10.0 cm.求大齿轮的转 速n1和摩擦小轮的转速n2之比 .(假定摩擦小轮与自行车车 轮之间无相对滑动)
P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉
起,使两绳均被水平拉直,如图11所示。将两球由静止释放。在各自
轨迹的最低点( )
A.P球的速度一定大于Q球的速度 B.P球的动能一定小于Q球的动能 C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
A
2.摩擦(齿轮)传动:
丙图所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两
轮边缘线速度大小相等,即vA=vB,对于齿轮:
ωA/ωB=r2/r1=n2/n1,TA/TB=r1/r2=n1/n2,转动方
向相反.其中n1、n2为两齿轮的齿数 3.同轴传动:
丁图可知,两轮共轴转动,它们的角速度大小相等,
即ωA=ωB, vA/vB=r/R,TA=TB
解析 主动轮是逆时针转动的,从动轮也是逆时针转动的,故A错;
主动轮和从动轮边缘的线速度大小相等,故B对;由v=2πRn知主动轮
与从动轮的转速比等于两轮的周长的反比,即转速比等于齿数的反比
,设从动轮的转速为n′,有n∶n′=1∶k,可得n′=nk,C对、D错。
答案 BC
解析显隐
目录
5.高考模拟演练
1.(2016·全国卷Ⅱ,16)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,
高考物理基础知识综合复习优化集训9圆周运动的规律与应用(含答案)
高考物理基础知识综合复习:优化集训9 圆周运动的规律与应用基础巩固1.学校举行教工“长杆跑”比赛,如图为比赛过程中的某一瞬间,有A、B等六位老师手握长杆绕着警示桩做圆周运动,下列说法一定正确的是()A.A、B两位老师的角速度关系为ωA>ωBB.A、B两位老师的周期关系为T A>T BC.A、B两位老师的向心力关系为F A>F BD.A、B两位老师的线速度关系为v A>v B2.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4∶1∶16,在用力蹬脚踏板匀速前进的过程中,下列说法正确的是()A.小齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为16∶1B.大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1∶4C.大齿轮边缘和后轮边缘的加速度大小之比为1∶4D.大齿轮和小齿轮轮缘的加速度大小之比为4∶13.如图所示,餐桌上的水平玻璃转盘匀速转动时,其上的物品相对于转盘静止,则()A.物品所受摩擦力与其运动方向相反B.越靠近圆心的物品摩擦力越大C.越靠近圆心的物品角速度越小D.越靠近圆心的物品加速度越小4.洗衣机脱水时有一件衣物附着在竖直筒壁上,如图所示。
下列判断正确的是()A.衣物受重力、筒壁对它的弹力及摩擦力作用而处于平衡状态B.衣物受重力、筒壁对它的弹力、摩擦力和向心力四个力作用C.脱水筒转速加快时,衣服上的金属扣受到的向心力大小不变D.脱水筒转速加快时,衣服上的金属扣受到的合力增大5.对于下列图片的说法,正确的是()A.图甲中,大齿轮、小齿轮、后轮上各点转动时角速度相同B.图乙中,洗衣机脱水时,水受到离心力的作用C.图丙中,汽车转弯半径越大,越容易侧向打滑D.图丁中,砂轮不能转速过高,以防止砂轮破裂而酿成事故6.如图所示,底部装有4个轮子的行李箱a竖立在公交车内,而行李箱b平卧放置在公交车内,箱子四周均有一定空间。
当公交车()A.缓慢起动过程,a、b均相对于公交车向后运动B.急刹车过程,行李箱a相对于公交车向前运动C.缓慢转弯过程,a、b均相对于公交车向外侧运动D.急转弯过程,行李箱a相对于公交车向内侧运动7.如图所示,一个女孩尝试站着荡秋千。
高考物理一轮复习第四章 圆周运动 课件
1.定义 做匀速圆周运动的物体,在合外
【例 2】如图 4 所示,一个竖
直放置的圆锥筒可绕其中
心轴 OO′转动,筒内壁粗
糙,筒口半径和筒高分别为
R 和 H,筒内壁 A 点的高度
为筒高的一半,内壁上有一 解 析 (1) 物 块 静 止
质量为 m 的小物块,求: 时,对物块进行受力分
(1)当筒不转动时,物块静止 析如图所示
在筒壁 A 点受到的摩擦力和
, 方 向 始圆终心指
向 ,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.
思考:匀速圆周运动是不是匀变速曲线运动?
提示:不是,因为在匀变速曲线运动中, 加速度 是恒量,不但其大小不变,而且方向也不变.
• 匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较
匀速圆周运动
非匀速圆周运动
运 动 性 质
度 度,没有切向加速度
合加速度的方向不断改变
向
心 F合=F向=
力
【训练 1】如图是一个玩具陀
螺,a、b 和 c 是陀螺表面上的
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, 思路点拨
Hale Waihona Puke 下列表述正确的是 ( ) D
A.a、b 和 c 三点的线速度大 a、b 和 c 三点的角速度相同,a 半径
支持力的大小;
(2)当物块在 A 点随筒匀速转
故有 Ff=
mgH , R2+H2
动,且其所受到的摩擦力为 零时,筒转动的角速度.
FN=
mgR R2+H2
【例 2】如图 4 所示,一个竖 直放置的圆锥筒可绕其中心
轴 OO′转动,筒内壁粗糙, 筒口半径和筒高分别为 R 和 H,筒内壁 A 点的高度为筒
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圆周运动的高考知识点
圆周运动是我们日常生活中常见的一种运动形式,而在物理学中也有着重要的地位。
作为高考物理科目的一部分,圆周运动是重点考察的知识点之一。
本文将从不同角度分析圆周运动的相关知识,帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。
一、圆周运动的概念
圆周运动是物体沿着一条圆周轨迹运动的现象。
在圆周运动中,物体所描述的轨迹为圆形,而物体在圆周运动过程中的速度、加速度等物理量均会发生变化。
在物理学中,我们将圆心和运动物体之间的距离称为圆的半径,物体在单位时间内所经过的弧长称为速度,而速度大小的变化率则称为加速度。
二、圆周运动的规律
1. 圆周运动的速度规律
在圆周运动中,物体的速度大小会随着其所处位置的不同而发生变化。
具体来说,当物体离开圆心距离较远时,它的速度会变大;而当物体离开圆心距离较近时,它的速度则会减小。
这是因为物体在圆周运动中需要克服一定的向心力,从而保持在圆周轨迹上运动。
2. 圆周运动的加速度规律
与速度相似,圆周运动中物体的加速度也会随着其所处位置的不
同而发生变化。
当物体离开圆心距离较远时,它的加速度会较大;而
当物体离开圆心距离较近时,它的加速度则较小。
这是由于物体在圆
周运动中所受到的向心力大小与其距离成正比。
三、圆周运动的应用
1. 卫星运动
卫星运动是圆周运动的一个重要应用方向。
卫星绕地球的轨迹为
一个近似于圆形的椭圆,因此其运动可近似看作是圆周运动。
卫星的轨道是根据所要实现的功能而设定的,比如地球同步轨道、低轨道、极轨道等。
卫星在运行过程中需要考虑地球的引力、空气阻
力等因素的影响,因此对圆周运动的理解和掌握是非常重要的。
2. 赛车转弯
在赛车运动中,车辆需要经常进行转弯,而转弯过程中涉及到的
就是圆周运动的知识。
通过对圆周运动的分析,车手可以合理地选择
合适的速度、角度和半径,来实现车辆的稳定转弯。
此外,赛车运动还涉及到一些附加的力,如离心力和摩擦力。
离
心力是指车辆在转弯过程中沿切线方向产生的惯性力,而摩擦力则是
车辆与赛道之间的摩擦力,两者均对车辆的运动轨迹产生重要影响。
四、圆周运动的常见问题
1. 向心力与离心力的区别
向心力和离心力是圆周运动中常见的两个概念。
向心力是指物体
在圆周运动中所受到的指向圆心的力,离心力则是向心力的反作用力。
向心力使得物体沿圆周轨迹运动,并保持在规定的路线上,而离心力则是物体本身想要离开圆周轨迹的一种趋势。
这两个力是相互作用的,决定了物体在圆周运动中的运动状态。
2. 圆周运动与线性运动之间的转化
在物理学中,圆周运动与线性运动之间也存在着一定的转化关系。
通过合理选择圆周运动的参数,如角度和半径,我们可以将圆周运动转化为线性运动。
在很多机械设备中,我们都可以看到这一转化的应用。
例如,利用曲柄连杆机构,我们可以将转动运动转化为往复直线运动,实现特定的机械功能。
五、总结
圆周运动是物理学中的重要概念,具有广泛的应用领域。
通过对圆周运动的研究,我们可以更好地理解和掌握物体在圆周轨迹上运动的规律和特点。
本文从圆周运动的概念、规律、应用和常见问题等方面对其相关知识进行了探讨,希望能够帮助读者更好地准备物理高考,提升对圆周运动的理解和运用能力。