2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)：圓周運(yùn)動(dòng)-基礎(chǔ)知識(shí)

高中物理解題模型高中物理

一輪復(fù)習(xí)圓周運(yùn)動(dòng)（1/6）高中物理

一輪復(fù)習(xí)1基礎(chǔ)知識(shí)2勻速圓周運(yùn)動(dòng)3變速圓周運(yùn)動(dòng)4生活中圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)（1/4）相關(guān)知識(shí)：待解決問題：1.圓周運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)；2.圓周運(yùn)動(dòng)常見模型；圓周運(yùn)動(dòng)—基礎(chǔ)知識(shí)v⊿sωB⊿θAr⊿t基本關(guān)系式：v=⊿t⊿sω=⊿t⊿θT2πrv==2πfr=2πnrT2πω==2πf=2πnv=rω勻速圓周關(guān)系式：f=n==T12πωb、齒輪傳動(dòng)－線速度相等c、皮帶傳動(dòng)－線速度相等a、轉(zhuǎn)動(dòng)物體上的各點(diǎn)角速度相同vbva=rbrava=vbnbna=ωbωafbfa=TaTb=rarb=ωa=ωbna=nb=fa=fbTa=Tbva=vbnbna=ωbωafbfa=TaTb=rarb=【例題1】（1）變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度．圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒；求：①該車有幾個(gè)檔位；②A與D組合時(shí)，角速度之比?？偨Y(jié)：1.傳送帶及齒輪問題邊緣的線速度大小相等，注意基本公式的運(yùn)用；2.讀題識(shí)圖是高考考察的重要能力，平時(shí)注意鍛煉空間想象能力。（2）如圖所示為滾輪－平盤無級(jí)變速器的示意圖，當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾輪就會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，如果認(rèn)為滾輪不會(huì)打滑，那么主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動(dòng)軸軸線的距離x之間的關(guān)系。BACD（3）如圖所示是截錐式無極變速模型示意圖，當(dāng)位于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間的滾動(dòng)輪從左向右移動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速減?。?dāng)滾動(dòng)輪位于主動(dòng)輪直徑D1、從動(dòng)輪直徑D2的位置時(shí)，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2的關(guān)系。x主動(dòng)軸從動(dòng)軸滾輪主動(dòng)輪從動(dòng)輪滾動(dòng)輪該車有四個(gè)檔位；ωA:ωD=rD:rA=1:4vA=vDv=2πnr2πn1r1=2πn2r2n1:n2=r:xv=2πnr2πn1r1=2πn2r2n1:n2=D2:D1圓周運(yùn)動(dòng)—基礎(chǔ)知識(shí)【例題2】如圖甲是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

（1）若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格（5小格）對(duì)應(yīng)的時(shí)間為5.00×10－2s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為_________r/s。(保留3位有效數(shù)字)

（2）若測(cè)得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為________cm.(保留3位有效數(shù)字)

?？偨Y(jié)：本題是高考題，注重考察學(xué)生讀題識(shí)圖的能力；熟練掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的基本公式。n反光涂層接收器光源圖甲圖乙T=0.22s（1）n=≈4.55r/sT1（2）v=rωL=vt≈1.46cmω=2πnt=0.01sv=πnD圓周運(yùn)動(dòng)—基礎(chǔ)知識(shí)【例題3】（1）一半徑為R的雨傘繞柄以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，如圖所示，傘邊緣距地面高h(yuǎn)，甩出的水滴在地面上形成一個(gè)圓，求：此圓半徑r?？偨Y(jié)：1.平拋結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)是本題考查的重點(diǎn)，注重分析各長度之間的聯(lián)系；2.車輪邊緣飛出的物體，線速度有運(yùn)動(dòng)合成和瞬間軸向速度兩種處理方式。（2）在水平地面上勻速行駛的拖拉機(jī)，前輪直徑為0.8m，后輪直徑為1.25m，兩輪的軸水平距離為2m，如圖所示，在行駛的過程中，從前輪邊緣的最高點(diǎn)A處水平飛出一小塊石子，0.2s后從后輪的邊緣的最高點(diǎn)B處也水平飛出一小塊石子，這兩塊石子先后落到地面上同一處。求：拖拉機(jī)行駛的速度的大小。hRω2hgt=v0=Rωx=v0tr=R2+x22hω2gr=R1+2hAgtA==0.4s2hBgtB==0.5sxB-xA+v車t=2v車(tB-tA)+v車t=Lv車=5m/sv車ABxB-xAv車t圓周運(yùn)動(dòng)—基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié)：考查斜拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的問題，初速度的處理及斜拋運(yùn)動(dòng)的關(guān)系式結(jié)合使用是關(guān)鍵點(diǎn)；本題的難點(diǎn)是數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中的運(yùn)用，注意對(duì)最后結(jié)果的分類討論和理解?！纠}4】一輛車沿水平公路以初速度v0無滑動(dòng)地運(yùn)動(dòng)（水滴與車體無碰撞），如果車輪的半徑為R；求：從車輪邊緣拋出的水滴上升的最大高度（離地）。v=ω?2Rcosθ=2v0cosθy=+2Rcos2θ2g(2v0cosθsinθ)2y=

?

?+g2v0221+cos2θ21-cos2θ22R(1+cos2θ)y=-cos22θ+Rcos2θ+R+2gv022gv02ymax=+R+2v02R2g2gv02v02Rg當(dāng)cos2θ=因cos2θ≤1當(dāng)v0≥gR:ymax=+R+2v02R2g2gv02當(dāng)v0<gRymax=2Rθvv0v0v2θ圓周運(yùn)動(dòng)—基礎(chǔ)知識(shí)例題1例題2例題3例題4【例題1】（1）變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度．圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒；求：①該車有幾個(gè)檔位；②A與D組合時(shí)，角速度之比。（2）如圖所示為滾輪－平盤無級(jí)變速器的示意圖，當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾輪就會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，如果認(rèn)為滾輪不會(huì)打滑，那么主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動(dòng)軸軸線的距離x之間的關(guān)系。BACD（3）如圖所示是截錐式無極變速模型示意圖，當(dāng)位于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間的滾動(dòng)輪從左向右移動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速減?。?dāng)滾動(dòng)輪位于主動(dòng)輪直徑D1、從動(dòng)輪直徑D2的位置時(shí)，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2的關(guān)系。x主動(dòng)軸從動(dòng)軸滾輪主動(dòng)輪從動(dòng)輪滾動(dòng)輪該車有四個(gè)檔位；ωA:ωD=rA:rD=1:4vA=vDv=2πnr2πn1r1=2πn2r2n1:n2=r:xv=2πnr2πn1r1=2πn2r2n1:n2=D2:D1圓周運(yùn)動(dòng)—基礎(chǔ)知識(shí)例題1例題2例題3例題4【例題2】如圖甲是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

（1）若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格（5小格）對(duì)應(yīng)的時(shí)間為5.00×10－2s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為_________r/s。(保留3位有效數(shù)字)

（2）若測(cè)得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為________cm.(保留3位有效數(shù)字)

。n反光涂層接收器光源圖甲圖乙T=0.22s（1）n=≈4.55r/sT1（2）v=rωL=vt≈1.46cmω=2πnt=0.1sv=πnD圓周運(yùn)動(dòng)—基礎(chǔ)知識(shí)例題1例題2例題3例題4【例題3】（1）一半徑為R的雨傘繞柄以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，如圖所示，傘邊緣距地面高h(yuǎn)，甩出的水滴在地面上形成一個(gè)圓，求：此圓半徑r。（2）在水平地面上勻速行駛的拖拉機(jī)，前輪直徑為0.8m，后輪直徑為1.25m，兩輪的軸水平距離為2m，如圖所示，在行駛的過程中，從前輪邊緣的最高點(diǎn)A處水平飛出一小塊石子，0.2s后從后輪的邊緣的最高點(diǎn)B處也水平飛出一小塊石子，這兩塊石子先后落到地面上同一處。求：拖拉機(jī)行駛的速度的大小。hRω2hgt=v0=Rωx=v0tr=R2+x22hω2gr=R1+2hAgtA==0.4s2hBgtB==0.5sxB-xA+v車t=2v車(tB-tA)+v車t=Lv車=5m/sv車ABxB-xAv車t圓周運(yùn)動(dòng)—基礎(chǔ)知識(shí)例題1例題2例題3例題4【例題4】一輛車沿水平公路以初速度v0無滑動(dòng)地運(yùn)動(dòng)（水滴與車體無碰撞），如果車輪的半徑為R；求：從車輪邊緣拋出的水滴上升的最大高度（離地）。v=ω?2Rcosθ=2v0cosθy=+2Rcos2θ2g(2v0cosθsinθ)2y=

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?+g2v0221+cos2θ21-cos2θ22R(1+cos2θ)y=-cos22θ+Rcos2θ+R+2gv022gv02ymax=+R+2v02R2g2gv02v02Rg當(dāng)cos2θ=因cos2θ≤1當(dāng)v0≥gR:ymax=+R+2v02