2024年高考重點復習知識點之“圓周運動的描述”

復習材料

周運動的描述

L考支解

一、描述圓周運動的物理量

i.定義

AcA，Acv

線速度產(chǎn)絲，角速度。=上，轉(zhuǎn)動半徑片上\=上［S為路程，e為轉(zhuǎn)過角度)

ArArN63

2TTF1Av

周期G---，轉(zhuǎn)速片一，向心加速度。=---

vTNt

2.聯(lián)系

271

11)v=rco=27inr,co=----=2jin

T

一AvAs*Avv

(2)在圓周運動中，Af—OSO-0)時,有一=—，即nn一=-

vrAs1r

Av

'料

2

,Av十As*一,口vAvv9,4兀/

由和可得Q=--------——=rco-

q=—v=—,?-——rpl—.=vco

A/加Asr

二、傳動裝置

1.同軸傳動：各局部角速度大小相等。學科/網(wǎng)

2.同緣傳動〔齒輪、摩擦輪、皮帶、鏈條)：接觸局部線速度大小相等。

修壹直考向

考向一同枯傳

(2024?浙江省杭州〕游樂園的小型，摩天輪〃上對稱站著質(zhì)量相等的8位同學，如下列圖，“摩天輪〃

在豎直平面內(nèi)逆時針勻速轉(zhuǎn)動，某時刻甲正好在最高點，乙處于最低點。則此時甲與乙

復習材料

A.線速度相同

B.加速度相同

C.所受合外力大小相等

D.“摩天輪”對他們作用力大小相等

【參考答案】C

［詳細解析】由于“摩天輪”在豎立平聲內(nèi)逆時針句遑轉(zhuǎn)動，所以線速度大小相同，取線遑度方向向左，

乙線速度方向向右，故A結(jié)誤；根據(jù)。=2—可知，加遑度大小相同，陽加速度方向豎克向下，乙加速度方

r

向豎克向上，故B錯誤；根據(jù)尸=竺_可知，所受合外力大小福寺，故C正磷；對即有冽8-乂=加上-,

rr

對乙有必一性=加匕，"摩天輪''對他們作用力大小不溯等，故D結(jié)誤。

r

1.如下列圖，電風扇工作時，葉片上。、b兩點的線速度分別為VQ、％,角速度分別為g,、3，則以下關(guān)

系正確的選項是

『

A.%=方、cocobB.va<vb.coa<a>b

C.Va>Vb>C0a>C0bD.va<vb.g=g

【答案】D

【解析】Q、b兩點同軸轉(zhuǎn)動，角速度大小相等，故g=g,由于。點與轉(zhuǎn)軸較近，依據(jù)線速度v=s,

可得為〈女，選D。

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考向二

翼例引力

（2024?福建省平和一中、南靖一中等四校）如下列圖，Q為皮帶傳動的主動輪的軸心，輪半徑為-1，

。2為從動輪的軸心，輪半徑為生。已知尸2=2勺。4、B、分別是兩個輪邊緣上的點，則質(zhì)點4、8的向心加速

度之比是（假設皮帶不打滑）

A.1：2B.1：4D.4：1

【參考答案】C

【詳細解析】兩點靠傳送帶傳動，線速度大小相等，依據(jù)白=廿/尸知，孫：劭=/2：/1=2:1,故C正確，ABD

錯誤。

變式拓展

1.如下列圖為錐形齒輪的傳動示意圖，大齒輪帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，大、小齒輪的角速度大小分別為。1、。2,

兩齒輪邊緣處的線速度大小分別為VI、

A.①1<①2，V1=V2V1=V2

C.coi=a)29vi<V2D.G1=692，V1>V2

【答案】A

【解析】大齒輪帶動小齒輪赭動，輪子邊緣上的點在詞同時間內(nèi)經(jīng)過的菰長相等，則線速度大小相等,

即vi=V2,根據(jù)角速度a）=-,又n>rz,可停cai<ta2,iiA=

r

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W練刃精逵

點闖關(guān)

1.做勻速圓周運動的物體，其線速度大小為3m/s,角速度為6rad/s,則以下相關(guān)計算正確的選項是

A.物體運動的向心加速度大小為1.5m/s2

B.物體運動的圓周半徑為2m

C.物體在1s內(nèi)發(fā)生的位移為3m

D.在0.1s內(nèi)物體通過的弧長為0.3m

2.如下列圖的傳動裝置中，2、。兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，/、2兩輪用皮帶傳動，三個輪的半徑關(guān)

系是廠1：冷：廠3=1：3：2。假設皮帶不打滑，則/、B、C三輪邊緣上點的

A.線速度大小之比為V4：VB：V<=3:1:1

B.線速度大小之比為V/VB：VL3:3:2

C.角速度大小之比為必:。B：0（G3:1:1

D.角速度大小之比為必:。B：O『3:3:2

3.（2024?浙江省湖州一中高三物理模擬試題）如下列圖，為自行車的傳動機構(gòu)，行駛時與地面不打滑。

0、c為與車軸等高的輪胎上的兩點，”為輪胎與地面的接觸點，6為輪胎上的最高點。行駛過程中

b

A.c處角速度最大

B.。處速度方向豎直向下

C.a、b、c、d到處速度大小相等

D.6處向心加速度指向d學科.網(wǎng)

4.（2024?浙江省杭州）轉(zhuǎn)籃球是一項難度較高的技巧，其中包含了許多物理知識。如下列圖，假設某轉(zhuǎn)

籃球的高手能讓籃球在手指上1手指剛好在籃球的正下方）做勻速圓周運動，以下有關(guān)該同學轉(zhuǎn)籃球的

物理知識正確的選項是

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A.籃球上各點做圓周運動的圓心在手指上

B.籃球上各點的向心力是由手指提供的

C.籃球上各點做圓周運動的角速度相同

D.籃球上各點離轉(zhuǎn)軸越近，做圓周運動的向心加速度越大

5.（2024?山東省青州）如下列圖，A、3是兩個靠摩擦傳動的不打滑靠背輪，它們的半徑以=2a,0和6

兩點在輪的邊緣，c和d在各輪半徑的中點，以下推斷正確的有

A.va=vb

C.v=v/2=

ahD.a>bcoc

6.（2024?浙江省杭州）如下列圖，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑之比為4:1:16,在用力蹬腳踏板

前進的過程中，以下說法正確的選項是

A.小齒輪和后輪的角速度大小之比為16:1

B.大齒輪和小齒輪的角速度大小之比為1:1

C.大齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度大小之比為1:4

D.大齒輪和小齒輪輪緣的向心加速度大小之比為1:4

7.12024?浙江省杭州）如下列圖，汽車雨刮器在轉(zhuǎn)動時，桿上的/、3兩點繞。點轉(zhuǎn)動的角速度大小為

O）A、（oB,線速度大小為v/、vB,則

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A.mA<a>BvA=vBB.a>A>a)BVA=VB

C.coA=cosvA>vsD.coA=coBvA<vB

8.（2024?山東省青州）如下列圖，在繞中心軸轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上，有兩物體/、2靠在一起隨圓筒

轉(zhuǎn)動，在圓筒的角速度均勻增大的過程中，兩物體相對圓筒始終保持靜止，以下說法中正確的選項是

A.在此過程中，圓筒對/肯定有豎直向上的摩擦力

B.在此過程中，4、8之間可能存在彈力

C.隨圓筒的角速度逐漸增大，圓筒對/、2的彈力都逐漸增大

D.隨圓筒的角速度逐漸增大，圓筒對B的摩擦力也逐漸增大

體臉離考

9.（2024?上海卷）風速儀結(jié)構(gòu)如圖（a）所示。光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸，被探測器接收，當風輪旋轉(zhuǎn)

時，通過齒輪帶動凸輪圓盤旋轉(zhuǎn)，當圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時光被擋住。已知風輪葉片轉(zhuǎn)動半徑為

廠，每轉(zhuǎn)動?圈帶動凸輪圓盤轉(zhuǎn)動一圈。假設某段時間\t內(nèi)探測器接收到的光強隨時間變化關(guān)系如圖

（b〕所示，則該時間段內(nèi)風輪葉片

4冗勿尸

A.轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為——

AZ

B.轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為——

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41EA7F

C.轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為——

STEHF

D.轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為——

AZ

一答案?折

V、

1.D【解析】依據(jù)v=rco知，r——=0.5m,向心加速度a=vco=18m/s2,AB錯誤；物體在1s內(nèi)通過

co

的弧長s=M=3m,位移的大小等于弦長，小于3m,C錯誤；物體在0.1s內(nèi)通過的弧長s，=vf=0.3m,D

正確。

2.BC【解析】/、8靠傳送帶傳動，則邊緣點的線速度大小相等，即匕=VB,B、。同軸轉(zhuǎn)動，則角速度大

小相等，即,依據(jù)v=rco,有將：匕尸產(chǎn)2：升3=3:2,貝IVA'.VB'VC=3:3:2;@4：695=12：井1=3:1,貝I

口4:①反①『3:1:1,選BC。

3.D【理析】共軸蔣勁角遑度相等，以任意一點為轉(zhuǎn)軸，航是共孤轉(zhuǎn)動，角遑度一定相等，故A錯誤；以

回心為轉(zhuǎn)軸，a處速度方向豎吏向下運動的同時，逋著車一起向前運動，故合速度不是里克向下；故B

緒誤；以IS心為轉(zhuǎn)軸，a.b、c、dH點繞圓心轉(zhuǎn)動的同時還要一起向前運動，由于繞軸轉(zhuǎn)動的分速度方

向不同，故各個點的線速度方向不同，大小也不同；故C綣誤；以IS心為特軸，b點繞軸特動的同時水

平勻速前進，后》處向心加遑度指向一定錨句!S心，故也蝠句d；故D正蹣1s

4.C【解析】籃球上的各點做圓周運動時，是繞著轉(zhuǎn)軸做圓周運動，圓心均在轉(zhuǎn)軸上，故A錯誤；籃球旋

轉(zhuǎn)就是靠我們的手拍動籃球旋轉(zhuǎn)，造成籃球旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的向心力的，故B錯誤；籃球上的各點繞轉(zhuǎn)軸做圓

周運動，故角速度相同，故C正確；由于角速度相同，依據(jù)°=口2升可知籃球上各點離轉(zhuǎn)軸越近，做圓周

運動的向心加速度越小，故D錯誤。

5.A【解析】由于4、5兩輪之間通過摩擦傳動，故4、5兩輪的邊緣的線速度大小相同，故為=%，故A

正確，C錯誤。依據(jù)y=a)R可得,①潑廣口欣小coa:cob=RB:RA=l:2f即g=2%，故B錯誤。由于q與。在

同一圓上，故口產(chǎn)生，而g=2g,故g=2①《，故D錯誤。

6.D【解析】小齒輪和后輪共軸，角速度相等，故A錯誤；大齒輪和小齒輪共線，線速度相等，依據(jù)①=v/〃

可知，大齒輪和小齒輪的角速度大小之比為1:4,故B錯誤；小齒輪和后輪共軸，依據(jù)v=s可知，小齒

輪邊緣和后輪邊緣的線速度之比為1:16,則大齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度大小之比為1:16,故C錯誤；

大齒輪和小齒輪共線，線速度相等，依據(jù)a=v2/y可知，向心加速度大小之比為1:4,故D正確。

7.C【解析】桿上4、5兩點繞。點的轉(zhuǎn)動屬于同軸轉(zhuǎn)動，所以角速度相等，故COA=G)B；由于井戶一小依據(jù)

v=rco,可得匕,VB,故C正確，ABD錯誤。

8.BC【解析】在此過程中，4可能只受