2025屆高考物理一輪復習：圓周運動-基礎(chǔ)知識

高中物理解題模型高中物理

一輪復習圓周運動（1/6）高中物理

一輪復習1基礎(chǔ)知識2勻速圓周運動3變速圓周運動4生活中圓周運動圓周運動（1/4）相關(guān)知識：待解決問題：1.圓周運動基礎(chǔ)知識；2.圓周運動常見模型；圓周運動—基礎(chǔ)知識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－線速度相等c、皮帶傳動－線速度相等a、轉(zhuǎn)動物體上的各點角速度相同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該車有幾個檔位；②A與D組合時，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，注意基本公式的運用；2.讀題識圖是高考考察的重要能力，平時注意鍛煉空間想象能力。（2）如圖所示為滾輪－平盤無級變速器的示意圖，當平盤轉(zhuǎn)動時，滾輪就會跟隨轉(zhuǎn)動，如果認為滾輪不會打滑，那么主動軸的轉(zhuǎn)速n1、從動軸的轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動軸軸線的距離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，當位于主動輪和從動輪之間的滾動輪從左向右移動時，從動輪轉(zhuǎn)速減小．當滾動輪位于主動輪直徑D1、從動輪直徑D2的位置時，主動輪轉(zhuǎn)速n1、從動輪轉(zhuǎn)速n2的關(guān)系。x主動軸從動軸滾輪主動輪從動輪滾動輪該車有四個檔位；ωA:ωD=rD:rA=1:4vA=vDv=2πnr2πn1r1=2πn2r2n1:n2=r:xv=2πnr2πn1r1=2πn2r2n1:n2=D2:D1圓周運動—基礎(chǔ)知識【例題2】如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當盤轉(zhuǎn)到某一位置時，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轉(zhuǎn)變成電信號，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）對應的時間為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，注重考察學生讀題識圖的能力；熟練掌握勻速圓周運動的基本公式。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圓周運動—基礎(chǔ)知識【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，甩出的水滴在地面上形成一個圓，求：此圓半徑r?？偨Y(jié)：1.平拋結(jié)合圓周運動是本題考查的重點，注重分析各長度之間的聯(lián)系；2.車輪邊緣飛出的物體，線速度有運動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，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A處水平飛出一小塊石子，0.2s后從后輪的邊緣的最高點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圓周運動—基礎(chǔ)知識總結(jié)：考查斜拋運動與圓周運動相結(jié)合的問題，初速度的處理及斜拋運動的關(guān)系式結(jié)合使用是關(guān)鍵點；本題的難點是數(shù)學知識在物理中的運用，注意對最后結(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無滑動地運動（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cos2θ=因cos2θ≤1當v0≥gR:ymax=+R+2v02R2g2gv02當v0<gRymax=2Rθvv0v0v2θ圓周運動—基礎(chǔ)知識例題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該車有幾個檔位；②A與D組合時，角速度之比。（2）如圖所示為滾輪－平盤無級變速器的示意圖，當平盤轉(zhuǎn)動時，滾輪就會跟隨轉(zhuǎn)動，如果認為滾輪不會打滑，那么主動軸的轉(zhuǎn)速n1、從動軸的轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動軸軸線的距離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，當位于主動輪和從動輪之間的滾動輪從左向右移動時，從動輪轉(zhuǎn)速減小．當滾動輪位于主動輪直徑D1、從動輪直徑D2的位置時，主動輪轉(zhuǎn)速n1、從動輪轉(zhuǎn)速n2的關(guān)系。x主動軸從動軸滾輪主動輪從動輪滾動輪該車有四個檔位；ωA:ωD=rA:rD=1:4vA=vDv=2πnr2πn1r1=2πn2r2n1:n2=r:xv=2πnr2πn1r1=2πn2r2n1:n2=D2:D1圓周運動—基礎(chǔ)知識例題1例題2例題3例題4【例題2】如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當盤轉(zhuǎn)到某一位置時，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轉(zhuǎn)變成電信號，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）對應的時間為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圓周運動—基礎(chǔ)知識例題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，甩出的水滴在地面上形成一個圓，求：此圓半徑r。（2）在水平地面上勻速行駛的拖拉機，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A處水平飛出一小塊石子，0.2s后從后輪的邊緣的最高點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圓周運動—基礎(chǔ)知識例題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無滑動地運動（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cos2θ=因cos2θ≤1當v0≥gR:ymax=+R+2v02