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第六單元第1節(jié)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
一、圓周概念
1．定義：物體運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周或圓周的一部分的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。
2．性質(zhì)：變化的變速曲線運(yùn)動(dòng)
二、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
1．線速度
（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢
（2）定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長(zhǎng) Δl 和所用時(shí)間 Δt 的比值叫做線速度的大小
（3）大小：
（4）單位：m/s
（5）方向：質(zhì)點(diǎn)在圓周某點(diǎn)的線速度方向沿圓周上該點(diǎn)的切線方向
2．勻速圓周運(yùn)動(dòng)
任意相等時(shí)間內(nèi)通過的圓弧長(zhǎng)度相等
可見：盡管做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻的線速度大小相等，但線速度的方向是不斷變化的
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)！是線速度大小不變的運(yùn)動(dòng)！
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：
（1）變速運(yùn)動(dòng)（速度矢量方向時(shí)刻變化） （2）加速度不為零 （3）合外力不為零
3．角速度
（1）物理意義：
描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。
（2）定義：質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過的角度Δθ和所用時(shí)間Δt的比值叫做角速度。
（3）公式： Δθ 采用弧度制
（4）單位：弧度/秒 rad/s 或 s -1
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)！
4．周期（T）
表示運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，如果轉(zhuǎn)過一周所用的時(shí)間越少，那么就表示運(yùn)動(dòng)得越快。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是周期不變的運(yùn)動(dòng)！
5．頻率（f）
（1）周期的倒數(shù)叫頻率
（2）頻率： 表示一秒內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)
頻率越高表明物體運(yùn)轉(zhuǎn)得越快！
6．轉(zhuǎn)速（n） 單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)速n越大表明物體運(yùn)動(dòng)得越快！
周期 頻率 轉(zhuǎn)速
定義 物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間 物體在單位時(shí)間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù) 物體在單位時(shí)間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)
符號(hào) T f n
單位 s Hz或s-1 r/s或r/min
物理意義 描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢
關(guān)系
【例1】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)處于（　?。?br/>A．平衡狀態(tài) B．速度不變的狀態(tài)
C．勻變速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài) D．變加速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)
【練1】（多選）一運(yùn)動(dòng)員繞圓形跑道做圓周運(yùn)動(dòng)，他的速度處處不為零，則（ ）
A．任何時(shí)刻他所受的合力一定不為零
B．任何時(shí)刻他的加速度一定不為零
C．他速度的大小一定不斷變化
D．他速度的方向一定不斷變化
【例2】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，10s內(nèi)沿半徑為20m的圓周運(yùn)動(dòng)了100m，則其線速度為________，角速度為________。
【練2】一個(gè)鬧鐘的秒針角速度為（　?。?br/>A．π rad/s B．2π rad/s C．rad/s D．rad/s
【例3】如圖所示，靜止在地球上的物體都要隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（　　）
A．它們的運(yùn)動(dòng)周期都是相同的 B．它們的線速度都是相同的
C．它們的線速度大小都是相同的 D．它們的角速度是不同的
地球上的物體隨著地球一起饒地軸自轉(zhuǎn)。地球上不同緯度的物體的周期一樣嗎？角速度一樣嗎？線速度大小一樣嗎？
【例4】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，線速度________不變，________時(shí)刻在變，線速度是________（恒量或變量），勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是________________________，勻速的含義是________________________。
【練3】（多選）對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下面說法正確的是（　?。?br/>A．相等的時(shí)間里通過的路程相等 B．相等的時(shí)間里通過的弧長(zhǎng)相等
C．相等的時(shí)間里發(fā)生的位移相同 D．相等的時(shí)間里轉(zhuǎn)過的角度相等
E．相等的時(shí)間里平均速度相同
【練4】關(guān)于物體做圓周運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（　　）
A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng) B．物體在恒力作用下不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C．時(shí)間越長(zhǎng)，物體的角速度變化越快 D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心加速度是一恒量
【練5】下列關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（　?。?br/>A．相等的時(shí)間里發(fā)生的位移相等 B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不變
C．相等的時(shí)間里通過的路程不相等 D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度不變的運(yùn)動(dòng)
1．正常走動(dòng)的鐘表，其時(shí)針和分針都在做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列關(guān)系中正確的有（　?。?br/>A．時(shí)針和分針角速度相同 B．分針的角速度是時(shí)針角速度的12倍
C．時(shí)針和分針的周期相同 D．分針的周期是時(shí)針周期的12倍
2．小紅同學(xué)在體驗(yàn)糕點(diǎn)制作“裱花”環(huán)節(jié)時(shí)，她在繞中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上放了一塊直徑8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕邊緣每隔4s均勻“點(diǎn)”一次奶油，蛋糕轉(zhuǎn)動(dòng)一周正好均勻“點(diǎn)”上15點(diǎn)奶油。下列說法正確的是（　?。?br/>A．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速約為2πr/min
B．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為rad/s
C．蛋糕邊緣的線速度大小約為m/s
D．蛋糕邊緣的向心加速度約為90m/s2
3．（多選）關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的下列說法中正確的是（　?。?br/>A．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移都相等
B．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度一定指向圓心
C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程都相等
D．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度不一定指向圓心
4．迫使做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)方向不斷改變的原因是（　?。?br/>A．向心力 B．向心加速度 C．線速度 D．角速度
5．任意相等的兩段時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)物體速度的改變量可能不同的是（　　）
A．自由落體運(yùn)動(dòng) B．豎直上拋運(yùn)動(dòng)
C．勻速圓周運(yùn)動(dòng) D．勻減速直線運(yùn)動(dòng)
6．如圖所示，汽車雨刮器在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，桿上A、B兩點(diǎn)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為ωA、ωB，線速度大小為vA、vB，則（　?。?br/>A．ωA＜ωB，vA＝vB B．ωA＞ωB，vA＝vB
C．ωA＝ωB，vA＜vB D．ωA＝ωB，vA＞vB
7．如圖所示，帶有一白點(diǎn)的黑色圓盤，繞過其中心且垂直于盤面的軸沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速n＝20r/s。在暗室中用每秒閃光21次的頻閃光源照射圓盤，則（　?。?br/>A．觀察到白點(diǎn)始終在同一個(gè)位置
B．觀察到白點(diǎn)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
C．觀察到白點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為0.05s
D．觀察到白點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為1s
8．如圖所示，a、b是某個(gè)走時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘的分針和時(shí)針的針尖，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．a(chǎn)點(diǎn)的線速度比b點(diǎn)的大
B．b點(diǎn)的加速度比a點(diǎn)的大
C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的角速度之比為1：12
D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的周期之比為12：1
9．2019年1月1日，美國宇航局（NASA）“新視野號(hào)”探測(cè)器再創(chuàng)歷史，成功飛掠柯伊伯帶小天體“天涯海角”，圖為探測(cè)器拍攝到該小天體的“啞鈴”狀照片示意圖，該小天體繞固定軸勻速自轉(zhuǎn)，其上有到轉(zhuǎn)軸距離不等的A、B兩點(diǎn)（LA＞LB），關(guān)于這兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述，下列說法正確的是（　?。?br/>A．A、B兩點(diǎn)線速度大小相等
B．A點(diǎn)的線速度恒定
C．A、B兩點(diǎn)角速度相等
D．相同時(shí)間內(nèi)A、B兩點(diǎn)通過的弧長(zhǎng)相等

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