题目
一质点沿着圆周运动,请证明:质点与圆心连线所扫过的角度与质点速度方向改变的角度相等。
一质点沿着圆周运动,请证明:质点与圆心连线所扫过的角度与质点速度方向改变的角度相等。
题目解答
答案
解:一质点沿着圆周运动,任取两点,即A与B点,如下图所示:

由图可知,设半径转动的角度为α,即为质点与圆心连线所扫过的角度为α,
由于两点的速度方向与半径方向垂直,那么质点速度方向改变的角度也为α,
答:如上所述。

由图可知,设半径转动的角度为α,即为质点与圆心连线所扫过的角度为α,
由于两点的速度方向与半径方向垂直,那么质点速度方向改变的角度也为α,
答:如上所述。
解析
步骤 1:定义质点运动
质点沿着圆周运动,设圆心为O,质点在圆周上的两个位置分别为A和B。质点从A点运动到B点,质点与圆心连线所扫过的角度为α。
步骤 2:分析速度方向
质点在圆周上运动时,其速度方向始终与半径垂直。因此,质点在A点的速度方向为垂直于OA的直线,质点在B点的速度方向为垂直于OB的直线。
步骤 3:确定速度方向改变的角度
质点从A点运动到B点,速度方向从垂直于OA的直线变为垂直于OB的直线。由于质点在圆周上运动,速度方向始终与半径垂直,因此速度方向改变的角度等于质点与圆心连线所扫过的角度α。
质点沿着圆周运动,设圆心为O,质点在圆周上的两个位置分别为A和B。质点从A点运动到B点,质点与圆心连线所扫过的角度为α。
步骤 2:分析速度方向
质点在圆周上运动时,其速度方向始终与半径垂直。因此,质点在A点的速度方向为垂直于OA的直线,质点在B点的速度方向为垂直于OB的直线。
步骤 3:确定速度方向改变的角度
质点从A点运动到B点,速度方向从垂直于OA的直线变为垂直于OB的直线。由于质点在圆周上运动,速度方向始终与半径垂直,因此速度方向改变的角度等于质点与圆心连线所扫过的角度α。