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第3讲圆周运动
考点一圆周运动的运动学问题
强基础•固本增分
圆周运动
1.匀速圆周运动
“匀速”指速率不变
(1)定义:如果物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处,这种运
相等
动叫作匀速圆周运动
(2)速度特点:速度的大小,方向始终与半径垂直
不变
2.描述圆周运动的物理量
快慢
转动
rad/s
一周
2
方向ωr
√
×
研考点•精准突破
1.圆周运动各物理量间的关系
2.常见的三种传动方式及特点
(1)皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线
速度大小相等,即v=v
AB
(2)摩擦传动:如图丙所示,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v=v
AB
(3)同轴传动:如图丁所示,两轮固定在一起绕同一转轴转动,两轮转动的角
速度大小相等,即ω=ω
AB
考向一圆周运动基本物理量的关系
典题1(2023湖北武汉模拟)剪纸艺术源远流长,经久不衰,是中国民间艺术
中的瑰宝。将如图所示具有对称性的剪纸平放并固定在水平圆盘上,剪纸
中心与圆盘中心重合,圆盘匀速转动,在暗室中用每秒闪光10次的频闪光源
照射圆盘,暗室中静止不动的观察者观察到剪纸相对静止,则圆盘的转速至
B
少为()
A.0.02r/sB.2r/s
C.4r/sD.4πr/s
考向二三种传动方式及特点
典题2如图甲所示,修正带是通过两个齿轮相互咬合进行工作的,其原理可
简化为图乙所示的模型。A、B是小、大齿轮边缘上的两点,C是大轮上的
一点。若大轮半径是小轮半径的2倍,小轮中心到A点和大轮中心到C点的
A
距离之比为2∶1,则A、B、C三点()
A.线速度大小之比为4∶4∶1
B.角速度之比为1∶1∶1
C.转速之比为2∶2∶1
D.向心加速度大小之比为2∶1∶1
解析A、B是小、大齿轮边缘上的两点,可知v=v,又v=ωr,r=r,可得
ABAB
ω=2ω,由于B、C两点都在大轮上,可知ω=ω,又v=ωr,r=4r,可得
ABBCBC
v=4v,则A、B、C三点线速度大小之比为v∶v∶v=4∶4∶1,A、B、C三点
BCABC
角速度之比为ωA∶ωB∶ωC=2∶1∶1,选A正确,B错误;根据角速度和转速的
关系ω=2πn,可知A、B、C三点转速之比为nA∶nB∶nC=ωA∶ωB∶ωC=2∶1∶1,选
2
C错误;根据向心加速度a=ωr可知,A、B、C三点向心加速度大小之比
为aA∶aB∶aC=8∶4∶1,选D错误。
考向三圆周运动的多解问题
典题3(多选)如图所示,直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定
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