专题26圆周运动的运动学分析-高三物理一轮复习重难点逐个突破

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 专题26    圆周运动的运动学分析 考点一   描述圆周运动的物理量1.线速度定义式： v＝  （单位：m/s，Δs为Δt时间内通过的弧长 如下图）      2.角速度定义式：ω＝（单位：rad/s， Δθ为半径在Δt时间内转过的角度  如下图）3.周期（T）：匀速圆周运动的物体沿圆周运动一周所用的时间（单位：s）4.转速（n）：单位时间内物体转过的圈数（单位：r/s、r/min）5.向心加速度： an＝ω2r＝＝r.6.相互关系：v＝ωr    v＝    ω＝     T＝     ω＝2πn   1．下列说法正确的是（　　）A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动C．匀速圆周运动是一种变加速运动 D．物体做圆周运动时，线速度不变2.质点做匀速圆周运动时，下面说法正确的是（　　）A．向心加速度一定与旋转半径成反比，因为B．向心加速度一定与角速度成反比，因为an=ω2rC．角速度一定与旋转半径成正比，因为D．角速度一定与转速成正比，因为ω=2πn3.(多选)如图为甲、乙两球做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的关系图线，甲图线为双曲线的一支，乙图线为直线。由图像可以知道(　　) A．甲球运动时，线速度的大小保持不变B．甲球运动时，角速度的大小保持不变C．乙球运动时，线速度的大小保持不变D．乙球运动时，角速度的大小保持不变4.如图所示，某物体在Δt时间内沿半径为r的圆弧由A匀速运动到B。半径OA在这段时间内转过Δθ角，物体通过的弧长为Δs。下列说法正确的是（　　）A．物体运动的线速度             B．物体运动的角速度C．物体运动的向心加速度        D．物体运动的周期5.做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径20m的圆周运动了100m，则下列说法中正确的是（       ）A．线速度大小是5m/s B．角速度大小是10rad/sC．物体的运动周期是2s D．向心加速度的大小是5m/s26.（2021·全国甲卷）“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（　　）A. 10m/s2 B. 100m/s2 C. 1000m/s2 D. 10000m/s2   考点二   传动问题传动装置的特点：1.同轴传动：如下图，固定在一起绕同一转轴转动的物体上各点角速度相等，即ωA＝ωB .  2.皮带传动、摩擦传动、齿轮传动：如下图，皮带(或齿轮)传动和不打滑的摩擦传动的两轮边缘上各点线速度大小相等，即vA＝vB，齿轮传动中 =  (z1、z2分别表示两齿轮的齿数)。  7.自行车后轮原地空转，其上A、B两点（如图）的线速度大小分别为vA、vB。下列判断正确的是（　　） A．vA>vB B．vA<vBC．vA =vB D．A、B两点的线速度方向相同8.如图所示，皮带轮甲、乙的半径之比为2：3，A、B是两皮带轮边缘上的点。假设皮带不打滑，当皮带轮匀速转动时（　　）A．A、B两点的线速度大小之比为2：3B．A、B两点的角速度大小之比为1：1C．A、B两点的加速度大小之比为3：2D．A、B两点的加速度大小之比为2：39.如图所示是一个陀螺玩具，a、b、c是陀螺表面上的三个点，a、b离中心轴线的距离相同，当中心轴线垂直于地面，且陀螺以角速度稳定旋转时（　　）A．a、b两点的角速度比c点的大 B．a、b两点的加速度比c点的大C．a、b两点的线速度相同 D．a、b、c三点的线速度大小相等10.如图所示，一个圆环以直径为轴匀速转动，、、是环上的三个质点。则下列说法正确的是（       ）A．向心加速度的大小关系为B．任意时刻、、三个质点的向心加速度方向均不同C．线速度的大小关系为D．任意时刻、、三个质点的线速度方向均不同11.（2023·全国·高三专题练习）如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转轴上，其半径之比为RB∶RC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦力作用，B轮也随之无滑动地转动起来．a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（　　） A．线速度大小之比为3∶2∶2           B．角速度之比为3∶3∶2C．转速之比为2∶3∶2                 D．向心加速度大小之比为9∶6∶412．(多选)如图所示，、两点分别位于大、小轮的边缘上，点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮半径的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。、、三点的线速度分别是、、，角速度分别是、、，向心加速度分别是、、，下面说法正确的是（　　）A． B． C． D． 13．（2023·全国·高三专题练习）如图所示，某儿童玩具内部采用齿轮传动，有小、中、大三个齿轮，A点和B点分别为小齿轮和大齿轮边缘的点。已知大齿轮的半径是小齿轮半径的3倍，下列说法正确的是（　　）A．A、B两点的角速度大小之比是3：1，A、B两点的向心加速度大小之比是1：3B．A、B两点的角速度大小之比是1：1，A、B两点的向心加速度大小之比是1：3C．A、B两点的角速度大小之比是3：1，A、B两点的向心加速度大小之比是3：1D．A、B两点的角速度大小之比是1：1，A、B两点的向心加速度大小之比是3：1考点三   圆周运动的周期性和多解问题做匀速圆周运动的物体和另一个运动的物体(如平抛运动、匀速直线运动、圆周运动等)产生联系时经常根据时间关系建立等式求解待求的物理量．分析时往往先考虑第一个周期的情况，再根据运动的周期性，考虑多个周期时的规律． 14.如图所示为一个半径为5 m的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候，在其圆心正上方20 m的高度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出，取g＝10 m/s2，不计空气阻力，要使得小球正好落在A点，则(　　)A．小球平抛的初速度一定是2.5 m/s    B．小球平抛的初速度可能是2.5 m/sC．圆盘转动的角速度一定是π rad/s     D．圆盘转动的加速度可能是π2 m/s2 15.一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘的水平距离为L。将飞镖对准A点以初速度水平抛出，在飞镖抛出的同时，圆盘以角速度绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动.要使飞镖恰好击中A点，则飞镖的初速度和圆盘的角速度应满足（　　）A．， （1，2，3，……）B．， （0，1，2，……）C．， （1，2，3，……）D．只要，就一定能击中圆盘上的A点16.(多选)如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动．一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，重力加速度为g，则(　　)A．子弹在圆筒中的水平速度为v0＝dB．子弹在圆筒中的水平速度为v0＝2dC．圆筒转动的角速度可能为ω＝πD．圆筒转动的角速度可能为ω＝3π17.(多选)如图所示的装置可测量子弹的飞行速度，在一根轴上相隔s＝1m处安装两个平行的薄圆盘，使轴带动两盘以n＝3000r/min的转速匀速转动，飞行的子弹平行于轴沿一直线穿过两圆盘，即在盘上留下两个孔，现测得两小孔所在半径间的夹角为，子弹飞行速度大小可能是（　　）A．24m/s B．600m/s C．54.5m/s D．800m/s