高一物理03圆周运动-讲义（学生版）.pdf

03圆周运动

知识结构

学习目标

1.理解向心加速度的物理意义和公式；理解向心力的概念，来源以及物理意义

2.掌握根据线速度，角速度，周期，转速间的关系进行相关计算的方法

3.掌握圆周运动的基本运动模型及相应的计算

一、【必备知识】圆周运动基础

1.知识讲解

1．线速度：质点沿圆周运动在一段很短的时间内，通过的弧长为，则该点的线速度为．某

1

点线速度的方向为该点的切线方向．

2．角速度：质点沿圆周运动在很短的时间内转过的角为，则角速度为．

3．转速、周期、频率：

⑴转速是指物体单位时间所转过的圈数，单位为转每秒，符号是．（工程技术中常用转速来描述转

动物体上质点做圆周运动的快慢）

⑵周期是指物体转过一周所用的时间．

⑶频率是指物体在单位时间内转过的圈数，单位是赫兹，符号是．频率高说明物体运动得快，频率

低说明运动得慢．

4．线速度、角速度、转速、周期、频率之间的关系：，，，

5．向心加速度：

⑴任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度．向心加速度的大小描

述线速度方向改变的快慢．

⑵

⑶变速圆周运动中的总加速度并不指向圆心．可以将该加速度分解，指向圆心的分量即为向心加速度；

沿切线方向的分量称为切向加速度，它描述线速度大小改变的快慢．

6．向心力：

⑴做匀速圆周运动的物体受到指向圆心的合力，这个力称为向心力．向心力是根据力的作用效果命名

的，充当向心力的可以是各种性质的力，也可以是几个力的合力或某个力的分力．

⑵

⑶在变速圆周运动中，合外力沿半径方向的分力提供向心力，使物体产生向心加速度；沿切线方向的分

力使物体产生切向加速度．

7．匀速圆周运动：物体沿着圆周运动，且线速度大小处处相等，这种运动称为匀速圆周运动。要注意

的是，匀速圆周运动的线速度方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变速运动，这里的“匀速”是指速率

不变。

2.随堂巩固

类型一：圆周运动的基本概念和公式

1.下列说法中正确的是（）

A.匀速圆周运动是一种匀速运动

2

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速度和加速度都不断改变的运动

D.匀速圆周运动是一种平衡状态

2.质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）

A.线速度越大，角速度一定越大B.周期越大，角速度一定越小

C.周期越大，转速一定越小D.角速度越大，半径一定越小

3.甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为，线速度之比为，那么下列说法

中正确的是（）

A.它们的半径之比是B.它们的半径比是

C.它们的周期之比是D.它们的周期比是

4.如图所示，长为的轻杆，一端固定一个质量为的小球，另一端固定在水平转轴上，杆随转轴

在竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹

角是（）

A.B.C.D.

5.如图所示，在光滑的水平面上有两个质量相同的球和球，、之间以及球与固定点之间分

别用两段轻绳相连并以相同的角速度绕着点做匀速圆周运动，如果，则绳与绳

的张力之比为（）

A.