2026届高考物理一轮复习讲义：圆周运动-A4.docxVIP

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圆周运动

一、描述圆周运动的物理量

1．线速度：描述物体圆周运动快慢：v＝eq\f(Δs,Δt)＝eq\f(2πr,T).

2．角速度：描述物体转动快慢：ω＝eq\f(Δθ,Δt)＝eq\f(2π,T).

3．周期和频率：描述物体转动快慢：T＝eq\f(2πr,v)，T＝eq\f(1,f).

4．向心加速度：描述线速度方向变化快慢的物理量：an＝rω2＝eq\f(v2,r)＝ωv＝eq\f(4π2,T2)r.

例1.(多选)一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s，转动周期为2s，则()

A．角速度为0.5rad/s B．转速为0.5r/s

C．轨迹半径为eq\f(4,π)m D．加速度大小为4πm/s2

例2.如图所示，当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时，板上A、B两点()

A．角速度之比ωA∶ωB＝eq\r(2)∶1

B．角速度之比ωA∶ωB＝1∶eq\r(2)

C．线速度之比vA∶vB＝eq\r(2)∶1

D．线速度之比vA∶vB＝1∶eq\r(2)

例3.(多选)如图所示为一链条传动装置的示意图．已知主动轮是逆时针转动的，转速为n，主动轮和从动轮的齿数比为k，以下说法中正确的是()

A．从动轮是顺时针转动的

B．主动轮和从动轮边缘的线速度大小相等

C．从动轮的转速为nk

D．从动轮的转速为eq\f(n,k)

例4.如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，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∶2

C．转速之比为2∶3∶2

D．向心加速度大小之比为9∶6∶4

例5.（2024·辽宁·高考真题）“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上P、Q两点做圆周运动的（）

A．半径相等 B．线速度大小相等

C．向心加速度大小相等 D．角速度大小相等

※几种传动装置

类型

模型

模型核心

应用规律

皮带传动

皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等(方向不同)，即vA＝vB

角速度与半径成反比：

，

周期与半径成正比：

摩擦传动

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(方向不同)，即vA＝vB

角速度与半径成反比与齿轮齿数成反比∶

，

周期与半径成正比，与齿轮齿数成正比：

齿轮传动

同轴

传动

绕同一转轴转动的物体，角速度相同，ωA＝ωB，由v＝ωr知v与r成正比

线速度与半径成正比：

一、圆周运动

1.匀速（率）圆周运动：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的弧长相等，这种运动就叫做匀速周圆运动。

2.运动性质：匀速圆周运动是变速运动，因为线速度方向时刻在变化，向心加速度方向时刻沿半径指向圆心，时刻变化。

注意：匀速圆周运动与变速圆周运动的区别与联系

匀速圆周运动

变速圆周运动

运动

特点

线速度的大小不变，角速度、周期和频率都不变，向心加速度的大小不变

线速度的大小、方向都变，角速度变，向心加速度的大小、方向都变，周期可能变也可能不变

图示

受力

特点

所受到的合力为向心力，大小不变，方向变，其方向时刻指向圆心

所受到的合力不总指向圆心，合力产生两个效果：

①沿半径方向的分力Fn，即向心力，它改变速度的方向；

②沿切线方向的分力Ft，它改变速度的大小

运动

性质

非匀变速曲线运动(加速度大小不变，方向变化)

非匀变速曲线运动(加速度大小、方向都变化)

例（2025·江苏·高考真题）游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以、为转轴，在水平面内沿顺时针方向匀速转动。固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置，杯上A点与、恰好在同一条直线上。则（??）

A．A点做匀速圆周运动

B．点做匀速圆周运动

C．此时A点的速度小于点

D．此时A点的速度等于点

二、向心力

（1）定义：质点做圆周运动时，受到的总是沿着半径方向指向圆心的合力，是效果力。

（2）作用效果：产生向心加速度，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。

（3）大小：===

注意：

（1）向心力是按效果命名的力，不是某种性质的力，可以由几个力的合力或某一个力的分力提供；

（2）在匀速圆周运动中合力提供向心力；

（3）变速圆周运动中的合外力并不指向圆心，这时合外力可以分解为互相垂直的两个力：跟圆周相切的分力Fr和指向圆心方向的分力Fn，Fn产生了向心加速度，与速度垂直，改变了速度方向，Fr产生切向加速度，切向加速度与物体的速度方向