高中物理圆周运动经典例题附答案（圆周运动知识点总结与例题解析）

高中物理 昨天

圆周运动

一、描述圆周运动物理量：

1、线速度

（1）大小：v=

(s是t时间内通过的弧长)

（2）方向：沿圆周的切线方向，时刻变化

（3）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢

2、角速度：

（1）大小：=

(

是t时间内半径转过的圆心角)

（2）方向：沿圆周的切线方向，时刻变化

（3）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢

3、周期T、频率f：

作圆周运动的物体运动一周所用的时间,叫周期；单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫频率。即周期的倒数。

点评：

、

、

，若一个量确定，其余两个量也就确定了，而v还和r有关。

5、向心加速度a：

（1）大小：

（2）方向：总指向圆心，时刻变化

（3）物理意义：描述线速度方向改变的快慢。

【例1】如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。

解析：v_a=v_c，而v_b∶v_c∶v_d=1∶2∶4，所以v_a∶v_b∶v_c∶v_d=2∶1∶2∶4；ω_a∶ω_b=2∶1，而ω_b=ω_c=ω_d，所以ω_a∶ω_b∶ω_c∶ω_d=2∶1∶1∶1；再利用a=vω，可得a_a∶a_b∶a_c∶a_d=4∶1∶2∶4

点评：凡是直接用皮带传动（包括链条传动、摩擦传动）的两个轮子，两轮边缘上各点的线速度大小相等；凡是同一个轮轴上（各个轮都绕同一根轴同步转动）的各点角速度相等（轴上的点除外）。

【例2】如图所示，一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径r₀=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘接触。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而为发电机提供动力。自行车车轮的半径R₁=35cm，小齿轮的半径R₂=4.0cm，大齿轮的半径R₃=10.0cm。求大齿轮的转速n₁和摩擦小轮的转速n₂之比。（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）

解析：大小齿轮间、摩擦小轮和车轮之间和皮带传动原理相同，两轮边缘各点的线速度大小相等，由v=2πnr可知转速n和半径r成反比；小齿轮和车轮同轴转动，两轮上各点的转速相同。由这三次传动可以找出大齿轮和摩擦小轮间的转速之比n₁∶n₂=2∶175

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