(Willkürliche Beweiswürdigung; rechtliches Gehör), hat sich ergeben:
A.- S._ fuhr am 11. Februar 1999, ca. 05.15 Uhr, mit seinem Personenwagen von Oberwil nach Zug und anschliessend auf der Baarerstrasse in Richtung Baar. Die Strassen waren mit Schnee bedeckt und es schneite leicht. Der Polizeibeamte O._ war zum selben Zeitpunkt mit einem zivilen Polizeifahrzeug in entgegengesetzter Richtung unterwegs.
Am nördlichen Ausgang von Oberwil bemerkte er den ihm entgegenkommenden Personenwagen von S._. In der Einschätzung, dessen Geschwindigkeit sei zu hoch, wendete der Polizeibeamte sein Fahrzeug und folgte S._. Im Stadt-innern von Zug gelang es ihm, zu diesem aufzuschliessen. Bei der Verzweigung Baarer-/Gubelstrasse will er nach eigenen Angaben die Distanz zum Personenwagen von S._ auf ca. 40 - 50 m verringert haben und diesem mit gleichbleibender Distanz und einer Geschwindigkeit von ca. 80 km/h auf einer Strecke von ungefähr 1 km bis zur Stadtgrenze gefolgt sein. Die in diesem Bereich signalisierte Höchstgeschwindigkeit beträgt 50 km/h. Der Polizeibeamte brachte S._ bei der OK-Tankstelle zum Anhalten. Anschliessend verzeigte er ihn wegen Nichtanpassens der Geschwindigkeit an die gegebenen Strassen-, Verkehrs- und Sichtverhältnisse.
Mit Strafbefehl vom 15. April 1999 büsste das Einzelrichteramt des Kantons Zug S._ wegen Nichtanpassens der Geschwindigkeit mit Fr. 350.--. Auf Einsprache von S._ hin eröffnete das Untersuchungsrichteramt ein Verfahren und vernahm S._ sowie den Polizeibeamten O._. Mit Verfügung vom 6. Juli 2000 schloss das Untersuchungsrichteramt die Strafuntersuchung ab und überwies die Sache an die Staatsanwaltschaft. Den von S._ am 20. März 2000 gestellten Antrag um Abnahme weiterer Beweise, insbesondere um Durchführung eines Augenscheins sowie um Befragung des Lenkers eines Schneeräumungsfahrzeugs, wies das Untersuchungsrichteramt ab. Am 13. Juli 2000 beschwerte sich S._ gegen die Überweisungsverfügung und verlangte erneut die Durchführung weiterer Beweismassnahmen.
Mit Urteil vom 18. August 2000 wies die Justizkommission des Obergerichts des Kantons Zug diese Beschwerde ab. Am 8. September 2000 erhob die Staatsanwaltschaft Anklage wegen Nichtanpassens der Geschwindigkeit und beantragte eine Busse von mindestens Fr. 500.--. S._ bestritt, auf der fraglichen Strecke mit übersetzter Geschwindigkeit gefahren zu sein. Der Einzelrichter führte am 10. November 2000 eine Parteiverhandlung durch und verurteilte S._ am 20. November 2000 wegen Verkehrsregelverletzung gemäss <ref-law>, begangen durch Übertretung nach <ref-law> und Art. 4a Abs. 1 lit. a VRV, zu einer Busse von Fr. 300.--. Er ging davon aus, dass S._ mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h unterwegs war und damit die zulässige Höchstgeschwindigkeit um 10 km/h überschritt.
S._ erhob am 1. Dezember 2000 Beschwerde bei der Justizkommission des Obergerichts des Kantons Zug und verlangte, das Urteil des Einzelrichteramts sei aufzuheben und die Sache zwecks weiterer Beweisabnahmen an dieses zurückzuweisen.
Das Obergericht wies die Beschwerde mit Urteil vom 12. Januar 2001 ab.
B.- Gegen das Urteil des Obergerichts führt S._ staatsrechtliche Beschwerde beim Bundesgericht wegen Verletzung des Anspruchs auf rechtliches Gehör sowie wegen Willkür in der Beweiswürdigung und in der Anwendung kantonalen Verfahrensrechts.
Er beantragt, die beiden kantonalen Strafurteile - eventualiter allein das Urteil des Obergerichts - seien aufzuheben und er sei von Schuld und Strafe freizusprechen.
Das Einzelrichteramt, die Staatsanwaltschaft sowie das Obergericht beantragen Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei.

Das Bundesgericht zieht in Erwägung:
1.- a) Das Bundesgericht prüft die Zulässigkeit der bei ihm eingereichten Beschwerden von Amtes wegen und mit freier Kognition (<ref-ruling> E. 1; <ref-ruling> E. 1a mit Hinweisen).
b) Der Beschwerdeführer hat neben dem Entscheid des Obergerichts auch denjenigen des Einzelrichteramts vom 20. November 2000 angefochten.
Die staatsrechtliche Beschwerde ist in der Regel nur gegen kantonal letztinstanzliche Entscheide zulässig (Art. 86 f. OG). Nach der Rechtsprechung des Bundesgerichts kann der Entscheid einer unteren kantonalen Instanz ausnahmsweise mitangefochten werden, wenn die letzte kantonale Instanz diesen nur mit beschränkter Kognition überprüfen durfte (sog. "Dorénaz-Praxis", begründet in <ref-ruling> ff.). Diese Ausnahmeregel wird seit <ref-ruling> E. 1b nur unter der zusätzlichen Voraussetzung angewendet, dass entweder der letzten kantonalen Instanz nicht sämtliche vor Bundesgericht erhobenen Rügen unterbreitet werden konnten, oder dass solche Rügen zwar von der letzten kantonalen Instanz zu beurteilen waren, jedoch mit einer engeren Prüfungsbefugnis als sie dem Bundesgericht zusteht (<ref-ruling> E. 8b S. 395; <ref-ruling> E. 1a/aa; je mit Hinweisen). Der Beschwerdeführer war mit den vor Bundesgericht erhobenen Rügen der willkürlichen Anwendung kantonalen Rechts, der willkürlichen Beweiswürdigung sowie der Verletzung des rechtlichen Gehörs bereits vor Obergericht zugelassen (§ 80 Ziff. 11 der Zuger Strafprozessordnung [StPO/ZG]). Dieses hat auch letztere Rüge mit beschränkter Kognition überprüft (Urteil des Obergerichts vom 12. Januar 2001, E. 1d und 4c). Demgegenüber prüft das Bundesgericht frei, ob der Anspruch auf rechtliches Gehör, so wie er sich unmittelbar aus dem Bundesverfassungsrecht ergibt, verletzt wurde (<ref-ruling> E. 2). Die Mitanfechtung des Entscheids des Einzelrichteramts ist daher zulässig.
c) Der Beschwerdeführer beantragt über die Aufhebung der angefochtenen Entscheide hinaus, er sei von Schuld und Strafe freizusprechen. Die staatsrechtliche Beschwerde ist indessen, von hier nicht zutreffenden Ausnahmen abgesehen, lediglich kassatorischer Natur (<ref-ruling> E. 8c S. 395; <ref-ruling> E. 1b mit Hinweisen). Auf den Antrag um Freisprechung kann somit nicht eingetreten werden.
2.- Der Beschwerdeführer wirft dem Obergericht vor, die Rüge der fehlerhaften Anwendung von <ref-law>/ZG durch den Einzelrichter lediglich unter dem Blickwinkel der Ermessensüberschreitung beurteilt zu haben. Diese Beschränkung der Prüfungsbefugnis sei im kantonalen Verfahrensrecht nicht vorgesehen, weshalb es willkürlich sei, wenn das Obergericht die Auslegung besagter Norm nicht frei prüfe.
Nach <ref-law>/ZG ist gegen Urteile des Einzelrichters, mit denen wegen Übertretung eine Busse von höchstens Fr. 500.-- ausgesprochen wurde, die Beschwerde an die Justizkommission des Obergerichts wegen Verletzung klaren materiellen Rechts, wegen offensichtlich unrichtiger Akten- und Beweiswürdigung sowie wegen Verletzung "bestimm-ter" Prozessvorschriften zulässig. Diese Bestimmung wurde durch eine Änderung vom 17. Dezember 1998 in die zugerische Strafprozessordnung eingefügt und steht seit 27. Februar 1999 in Kraft. Das Obergericht führt im angefochtenen Entscheid aus, mit dem neu eingeführten Rechtsmittel könnten analog zur Nichtigkeitsbeschwerde nur besonders schwerwiegende Mängel des vorinstanzlichen Verfahrens geltend gemacht werden. Es handle sich dabei um ein ausserordentliches Rechtsmittel, dessen Begründetheit mit beschränkter Kognition geprüft werde. Inhaltlich lehne es sich stark an § 208 Ziff. 12 der zugerischen Zivilprozessordnung an, welcher die Beschwerde gegen Urteile der Friedensrichter in Zivilrechts-streitigkeiten regle. Der Beschwerdeführer erhebt gegen diese Auslegung keine stichhaltigen Einwände. Wenn er vorbringt, die von ihm angerufene Verfahrensnorm enthalte eine klare und eindeutige Regelung, so vermag dies die vom Obergericht dargelegten Gründe für die Beschränkung der Kognition bei der Überprüfung von wenig einschneidenden einzelrichterlichen Strafurteilen nicht grundlegend in Frage zu stellen.
3.- a) Der Umfang des rechtlichen Gehörs bestimmt sich in erster Linie nach den kantonalen Verfahrensvorschriften; erst wo sich dieser Rechtsschutz als ungenügend erweist, greifen unmittelbar die bundesrechtlichen Minimalgarantien Platz. Das Bundesgericht prüft mit freier Kognition, ob der Gehörsanspruch, so wie er sich unmittelbar aus der Bundesverfassung ergibt, verletzt ist (<ref-ruling> E. 2); die Auslegung und Anwendung des kantonalen Verfahrensrechts prüft es hingegen unter dem Gesichtswinkel der Willkür (<ref-ruling> E. 2b S. 232, 54 E. 2a S. 56 f.; zum Begriff der Willkür: <ref-ruling> E. 2a S. 168; <ref-ruling> E. 5b S. 134 und 10 E. 3a mit Hinweisen).
Der verfassungsmässige Anspruch auf rechtliches Gehör ist nach ständiger Praxis formeller Natur; ist die Rüge begründet, so ist der angefochtene Entscheid unabhängig von der materiellen Rechtslage aufzuheben (<ref-ruling> E. 2d/bb S. 24; <ref-ruling> E. 3 S. 118). Die entsprechenden Rügen sind daher vorweg zu prüfen.
b) Der Beschwerdeführer rügt eine willkürliche Anwendung von <ref-law>/ZG. Nach dieser Vorschrift kann die Vorladung von Zeugen und Sachverständigen zur Hauptverhandlung unterbleiben, wenn der Angeklagte ein unzweideutiges und vollständiges Geständnis abgelegt hat und anzunehmen ist, dass das Gericht auf Grund der Untersuchungsakten ein sicheres Urteil fällen kann. Der Beschwerdeführer weist darauf hin, dass er nie ein Geständnis abgegeben habe. Nach seiner Auffassung hätte deshalb der Einzelrichter den Polizeibeamten O._ als Belastungszeugen zwingend vorladen müssen; dies verlange der klare Wortlaut besagter Norm. Dass das Obergericht das Vorgehen des Einzelrichters geschützt habe, sei auch in Anbetracht des Unmittelbarkeitsprinzips unhaltbar.
Das Obergericht ist nach einer systematischen Auslegung von <ref-law>/ZG zum Schluss gelangt, dem Richter stehe hinsichtlich der Beweisabnahme auch dann ein grosser Ermessensspielraum zu, wenn der Angeschuldigte kein Geständnis abgelegt habe. Dies ergebe sich insbesondere aus <ref-law>/ZG, wo allgemein festgehalten sei, dass der Gerichtspräsident bestimme, wer zur Hauptverhandlung vorzuladen sei. Ausserdem schreibe <ref-law>/ZG vor, nur solche Zeugen und Sachverständigen einzuvernehmen, deren Aussagen von erheblichem Einfluss auf die Beurteilung der Sache sein können. Die Auffassung des Obergerichts, wonach <ref-law>/ZG nur beispielhaft festhält, wann auf eine Vorladung verzichtet werden kann, ist vertretbar. Es ist nicht willkürlich, gestützt auf eine gesamtheitliche Betrachtung der einzelnen Absätze von <ref-law>/ZG davon auszugehen, es liege selbst bei fehlendem Geständnis im freien Ermessen des Richters, über die Vorladung von Zeugen und Sachverständigen zu befinden und von einer solchen abzusehen, wenn davon keine neuen Erkenntnisse zu erwarten sind.
Entgegen der Ansicht des Beschwerdeführers besteht auch nach dem Unmittelbarkeitsprinzip, so wie es sich aus dem verfassungsmässigen Anspruch auf ein faires Verfahren und auf Wahrung der Verteidigungsrechte herleiten lässt (Art. 6 Ziff. 1 und 3 EMRK und <ref-law>; <ref-ruling> E. 6c/aa S. 133 f. mit Hinweisen), kein unbedingter Anspruch auf Befragung des Belastungszeugen in der Hauptverhandlung.
c) Der Beschwerdeführer macht geltend, das Obergericht habe sich nicht ausreichend mit den Vorbringen auseinander gesetzt, die er der Beweiswürdigung des Einzelrichters entgegengehalten habe. Bereits im erstinstanzlichen Entscheid hätten Ausführungen zu den Berechnungen gefehlt, mit denen er aufgezeigt habe, dass die Nachfahrstrecke erst viel später begonnen haben müsse als vom Polizeibeamten geschildert. Die beiden angefochtenen Entscheide hielten daher den verfassungsmässigen Begründungsanforderungen nicht Stand.
Der in den Art. 6 Ziff. 1 EMRK und 29 Abs. 2 BV gewährleistete Anspruch auf rechtliches Gehör bedeutet, dass die Behörde die Vorbringen des vom Entscheid in seiner Rechtsstellung Betroffenen auch tatsächlich hört, sorgfältig und ernsthaft prüft und in der Entscheidfindung berücksichtigt (<ref-ruling> E. 2b; <ref-ruling> E. 2 und 49 E. 3a; je mit Hinweisen). Daraus ergibt sich auch die grundsätzliche Pflicht der Behörde, ihren Entscheid zu begründen und darzulegen, von welchen Überlegungen sie sich leiten liess. Der Betroffene soll sich aufgrund der Begründung des Entscheids ein Bild über dessen Tragweite machen und diesen sachgerecht anfechten können (<ref-ruling> E. 2a; <ref-ruling> E. 1a; <ref-ruling> E. 4 S. 86, 481 E. 6b/bb, je mit Hinweisen). Die Behörde darf sich allerdings auf die für den Entscheid wesentlichen Gesichtspunkte beschränken, muss sich also nicht mit jeder tatbeständlichen Behauptung und jedem rechtlichen Argument des Beschwerdeführers auseinander setzen (vgl. dazu ausführlich <ref-ruling> E. 2b mit Hinweisen; <ref-ruling> E. 2c). Weiter ist die geforderte Begründungsdichte abhängig von der Entscheidungsfreiheit der Behörde und der Eingriffsintensität des Entscheids. Je grösser der Spielraum ist, welcher der Behörde infolge Ermessen und unbestimmter Rechtsbegriffe zusteht, und je stärker ein Entscheid in die individuellen Rechte eingreift, desto höhere Anforderungen sind an die Begründung zu stellen (<ref-ruling> E. 2b).
Der Einzelrichter hat die verschiedenen Aussagen des Beschwerdeführers und des Polizeibeamten auf ihre Glaubwürdigkeit hin überprüft, sie gegeneinander abgewogen und eigenen messtechnischen Überlegungen unterzogen. Er hat ausgeführt, weshalb er von einer Geschwindigkeitsüberschreitung ausgehe, diese jedoch tiefer einschätze als der Polizeibeamte.
Das Obergericht hat bei der Bestätigung dieser Ausführungen die Einwände des Beschwerdeführers berücksichtigt.
Dabei brauchte es nicht im Einzelnen auf dessen Distanz- und Geschwindigkeitsberechnungen einzugehen; umso weniger, als hier lediglich ein Übertretungstatbestand in Frage steht.
Die beiden kantonalen Instanzen haben ihre Überlegungen insgesamt sorgfältig und transparent dargelegt. Ihre Begründungen erfüllen die verfassungsmässigen Anforderungen an einen Entscheid bei weitem.
d) Das rechtliche Gehör beinhaltet als persönlichkeitsbezogenes Mitwirkungsrecht im Verfahren das Recht des Betroffenen, sich vor Erlass eines in seine Rechtsstellung eingreifenden Entscheids zur Sache zu äussern und an der Erhebung wesentlicher Beweise entweder mitzuwirken oder sich zumindest zum Beweisergebnis zu äussern, wenn dieses geeignet ist, den Entscheid zu beeinflussen (<ref-ruling> E. 2 mit Hinweisen).
Der Beschwerdeführer wirft den kantonalen Instanzen vor, entgegen seinen Anträgen keinen Augenschein von der Nachfahrstrecke genommen und auf eine Einvernahme des Disponenten und der Fahrer der Schneeräumungsfahrzeuge, die sich damals im Bereich Graben-/Gubelstrasse befunden hätten, verzichtet zu haben. Die Zeugenbefragungen hätten dazu dienen sollen, den genauen Standort desjenigen Schneeräumungsfahrzeugs zu ermitteln, das ihn behindert haben soll. Die obergerichtlich bestätigte Annahme des Einzelrichters, dass weder eine Nachfahrt der Strecke im Rahmen eines Augenscheins noch die Befragung der Zeugen zur Klärung des massgebenden Sachverhalts beitragen würde, verletzt das rechtliche Gehör des Beschwerdeführers nicht. Wesentlich ist, wie das Obergericht ausführt, dass der Beschwerdeführer wegen der Schneeräumungsarbeiten seine Fahrt verlangsamen musste, denn dies ermöglichte das Aufschliessen des Polizeifahrzeugs und eine längere Nachfahrt. Im Übrigen durften die kantonalen Instanzen davon ausgehen, dass sich die damaligen Verhältnisse mit den beantragten Beweisen nicht hätten rekonstruieren lassen.
e) Ebenfalls als unbegründet erweist sich der in diesem Zusammenhang erhobene Vorwurf, das Obergericht habe gegen den Vertrauensgrundsatz (<ref-law>) verstossen. In seinem Urteil vom 18. August 2000, das auf Beschwerde gegen den Überweisungsbeschluss des Untersuchungsrichteramts hin ergangen ist, hat das Obergericht die beantragte Anordnung bestimmter Beweismassnahmen mit einer summarischen Begründung abgelehnt und dem Beschwerdeführer angesichts der Vorläufigkeit dieser Prüfung nahe gelegt, die Beweisanträge vor dem erkennenden Richter zu erneuern. Dabei hat es erklärt, der erkennende Richter sei an diese summarische Prüfung nicht gebunden (E. 2d des Entscheids). Eine vertrauensbegründende Zusicherung im Hinblick auf spätere Beweisabnahmen liegt damit in keiner Art und Weise vor (vgl. <ref-ruling> E. 4c S. 274; <ref-ruling> E. 3b/cc S. 123; <ref-ruling> E. 4b S. 254).
4.- Der Beschwerdeführer bestreitet die ihm zur Last gelegte Geschwindigkeitsüberschreitung und wirft den kantonalen Behörden eine willkürliche Beweiswürdigung vor.
a) Die verfassungsmässigen Anforderungen an die Beweiswürdigung im Strafprozess ergeben sich aus der Unschuldsvermutung (in dubio pro reo), die in Art. 6 Ziff. 2 EMRK und in <ref-law> gewährleistet ist. Nach dem Grundsatz in dubio pro reo ist bis zum gesetzlichen Nachweis der Schuld zu vermuten, dass der wegen einer strafbaren Handlung Angeklagte unschuldig ist (<ref-ruling> E. 2b S. 35). Als Beweiswürdigungsregel besagt der Grundsatz, dass sich der Strafrichter nicht von der Existenz eines für den Angeklagten ungünstigen Sachverhalts überzeugt erklären darf, wenn bei objektiver Betrachtung Zweifel bestehen, dass sich der Sachverhalt so verwirklicht hat. Der Grundsatz ist verletzt, wenn der Strafrichter an der Schuld des Angeklagten hätte zweifeln müssen. Dabei sind bloss abstrakte und theoretische Zweifel nicht massgebend, weil solche immer möglich sind und absolute Gewissheit nicht verlangt werden kann. Entscheidend ist, ob die Zweifel erheblich und nicht zu unterdrücken sind, das heisst, sich nach der objektiven Sachlage aufdrängen (<ref-ruling> E. 2a; <ref-ruling> E. 2c S. 37).
b) Dem Obergericht stand bei der Überprüfung der Beweiswürdigung des Einzelrichters nur eine beschränkte Kognition zu. Ob das Obergericht zu Unrecht Willkür in der Beweiswürdigung verneint hat, prüft das Bundesgericht frei (BGE <ref-ruling> E. 1a/cc; <ref-ruling> E. 1b). Praktisch hat dies zur Folge, dass sich das Bundesgericht anhand der Vorbringen des Beschwerdeführers auch mit der Beweiswürdigung des Einzelrichters unmittelbar auseinander setzt und diese auf Willkür hin prüft (BGE <ref-ruling> E. 1a/cc). Das Bundesgericht hebt den angefochtenen Entscheid demnach nur auf, wenn es zum Schluss kommt, dass der Einzelrichter den Beschwerdeführer verurteilte, obwohl bei objektiver Betrachtung des ganzen Beweisergebnisses offensichtlich erhebliche und schlechterdings nicht zu unterdrückende Zweifel an seiner Schuld fortbestanden (<ref-ruling> E. 2a; <ref-ruling> E. 2d S. 38). Willkür liegt nicht schon dann vor, wenn die gerichtlichen Schlussfolgerungen nicht mit der Darstellung des Angeschuldigten übereinstimmen (<ref-ruling> E. 2b) und jedenfalls im Ergebnis haltbar sind (<ref-ruling> E. 2a; <ref-ruling> E. 3a, 129 E. 5b, mit Hinweisen).
c) Der Beschwerdeführer macht geltend, die Annahme des Einzelrichters, er sei mit ca. 60 km/h unterwegs gewesen und an der Verzweigung Baarer-/Gubelstrasse vom Polizeibeamten eingeholt worden, sei aktenwidrig und willkürlich. Sie stehe auch in Widerspruch zu den Angaben im Polizeirapport, wonach sich der Polizeibeamte erst auf der Höhe des Fridbachs befunden habe, als er selbst bereits am Casino vorbeigefahren sei. Sie führe aufgrund der zwischen Casino und Gubelstrasse liegenden Distanz zum Schluss, dass ihm der Beamte mit rund 108 km/h gefolgt sein müsse. Wenn entsprechend dessen Vorwurf gar von einer Geschwindigkeit von 80 km/h ausgegangen würde, müsste das Aufholen mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von rund 144 km/h erfolgt sein. Dies sei auf einer beschneiten Strasse jedoch kaum möglich und lasse die Aussagen des Polizeibeamten insgesamt als unglaubwürdig erscheinen. In Wirklichkeit müsse die Aufholstrecke länger und die Nachfahrstrecke kürzer gewesen sein als von diesem behauptet. Zuverlässige Messungen bestünden daher nicht. Unhaltbar sei auch, dass der Einzelrichter der Sachverhaltsdarstellung des Polizeibeamten Glauben geschenkt habe, ohne diesen selbst zu befragen.
Dass der Einzelrichter annahm, der Beschwerdeführer habe die zulässige Geschwindigkeit um 10 km/h überschritten, ist vom Obergericht zu Recht als vertretbar erachtet worden (E. 5b des angefochtenen Urteils). Daran ändert nichts, dass der Beschwerdeführer seinen Wagen auf der Aufholstrecke nie richtig anhalten musste, wie er vorbringt. Immerhin führt er selbst aus, seine Fahrt im Bereich der Grabenstrasse wegen eines parkierenden Fahrzeugs kurzfristig verlangsamt zu haben. Selbst unter Berücksichtigung der vom Beschwerdeführer aufgezeigten Geschwindigkeitsberechnungen erscheint die Annahme nicht unhaltbar, dass die Nachfahrt bereits bei der Verzweigung Baarer-/Gubelstrasse begonnen hat; dies besonders dann nicht, wenn von einer Geschwindigkeit des Beschwerdeführers von 60 km/h ausgegangen wird. Dass der Polizeibeamte beim Aufholen mehr als 100 km/h zurückgelegt hat, erscheint auch bei den damaligen ungünstigen Strassenverhältnissen nicht als unwahrscheinlich. Der Einzelrichter hat sich bei der Einschätzung der Geschwindigkeitsüberschreitung an den vom Eidgenössischen Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation herausgegebenen Technischen Weisungen über Geschwindigkeitskontrollen im Strassenverkehr vom 10. August 1998 orientiert und gemäss der einschlägigen Messmethode eine Sicherheitsmarge von insgesamt 20 km/h von den verzeigten 80 km/h abgezogen. Damit hat der Einzelrichter den möglichen Ungenauigkeiten in der Messung des Polizeibeamten zu Gunsten des Beschwerdeführers Rechnung getragen.
Konkrete Anhaltspunkte, welche das Messergebnis insgesamt als offensichtlich zweifelhaft erscheinen lassen würden, sind nicht ersichtlich. Der Einzelrichter hat auch nicht gegen das Willkürverbot verstossen, indem er nach einer antizipierten Beweiswürdigung gestützt auf die Angaben in den Untersuchungsakten zum Schluss gekommen ist, eine Vorladung des Polizeibeamten wäre nicht weiter führend.
5.- Demnach ist die staatsrechtliche Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Bei diesem Ausgang des bundesgerichtlichen Verfahrens sind die Kosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (Art. 156 Abs. 1 OG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.- Die staatsrechtliche Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf eingetreten werden kann.
2.- Die Gerichtsgebühr von Fr. 3'000.-- wird dem Beschwerdeführer auferlegt.
3.- Dieses Urteil wird dem Beschwerdeführer, dem Einzelrichteramt, der Staatsanwaltschaft und dem Obergericht (Justizkommission) des Kantons Zug schriftlich mitgeteilt.
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Lausanne, 18. Juli 2001
Im Namen der I. öffentlichrechtlichen Abteilung
des SCHWEIZERISCHEN BUNDESGERICHTS
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin: