本题导读
将物理匀速圆周运动与三角函数相结合,考查距离函数的解析式建立及其图像识别。
📌【题干】
Question
(2010年新课标卷(理)) 如图,质点 在半径为 的圆周上逆时针运动,其初始位置为 ,角速度为 ,那么点 到 轴的距离 关于时间 的函数图像大致为()
🔍【思路分析】
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- 确定初始位置 的极角(极坐标角)。
- 写出 时刻质点 的纵坐标 。
- 点 到 轴的距离为 。
- 分析特殊点( 时的值及第一个零点)锁定图像。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
质点做半径 ,角速度 的逆时针匀速圆周运动。
初始点 满足:
时刻质点所对应的转角为 ,其纵坐标为:
质点 到 轴的距离 为纵坐标的绝对值:
分析关键特征:
- 当 时:,排除 A、D 选项。
- 求第一个零点:令 ,此时 。即图像在 处首次触及 轴,排除 B 选项。
故选 C
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:正弦型函数图象与几何距离(绝对值)的结合。
- 核心方法:特殊值/特殊点排除法,结合解析式分析。
- 避坑指南:切记“距离”是非负量,纵坐标需加绝对值;注意初始角为负值或第四象限角。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:源自物理中的简谐运动与圆周运动投影问题。
- 结论推广:平面直角坐标系中绕原点作匀速圆周运动的点到坐标轴距离函数,可表示为 或 。
🔗【关联脉络】
Multi column
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