2019年高一物理粤教版必修2 第二章第一节匀速圆周运动 课堂练习
- 格式:pdf
- 大小:159.73 KB
- 文档页数:2
第1节圆周运动基础训练对匀速圆周运动的理解1.(多选)做匀速圆周运动的物体,下列物理量中不变的是( BCD )A.速度B.速率C.周期D.转速解析:速度是矢量,匀速圆周运动的速度方向不断改变;速率、周期、转速都是标量,保持不变,B,C,D正确.2. (2018·湖南古丈高一期中) 某质点绕圆轨道做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( A )A.因为它的速度方向时刻改变,因而它是变速运动B.因为它的速度大小不改变,因而它是匀速运动C.做匀速圆周运动的物体处于平衡状态D.做匀速圆周运动的物体处于匀变速运动状态解析:匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻改变,因此是变速运动,但非匀变速运动,故选项A正确,B,D错误;质点做的是变速运动,具有加速度,故它所受合外力不等于零,不是平衡状态,故选项 C 错误.对线速度、角速度及周期的理解3.如图所示,两个小球a和b用轻杆连接,并一起在水平面内做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( A )A.a球的线速度比b球的线速度小B.a球的角速度比b球的角速度小C.a球的周期比b球的周期小D.a球的转速比b球的转速大解析:两个小球一起转动,周期相同,所以它们的转速、角速度、周期都相等,B,C,D错误.而由v=ωr可知,b的线速度大于a的线速度,所以A正确.4.(2018·陕西西安高一期中)汽车在平直公路上匀速行驶时,仪表盘上显示车速72 km/h,发动机转速n=2 400 r/min,已知该汽车轮胎周长约为 2 m,则此时汽车的传动比(发动机与轮胎转速之比)约为多少( A )A.4B.240C.D.解析:72 km/h=20 m/s.已知该汽车轮胎周长约为2 m,由于车速等于车轮的线速度,则轮胎的转速:n′== r/s=10 r/s=600 r/min,所以此时汽车的传动比为:==4,故选项A正确.传动装置问题5.如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A,B两点的( C )A.角速度之比ωA∶ωB=1∶B.角速度之比ωA∶ωB=∶1C.线速度之比v A∶v B=1∶D.线速度之比v A∶v B=∶1解析:因为A,B在同一薄板上,所以ωA=ωB,故A,B选项错误;==,故C正确,D错误.6.如图所示,甲、乙、丙三个齿轮的半径分别为r1,r2,r3.若甲齿轮的角速度为ω1,则丙齿轮的角速度为( A )A. B. C. D.解析:甲、乙、丙三个齿轮边缘上各点的线速度大小相等,即r1ω1=r2ω2=r3ω3,所以ω3=,故选项A正确.7.(2018·十堰高一期中)2016年共享单车忽如一夜春风出现在大城市的街头巷尾,方便了百姓的环保出行.如果将自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速转动,如图所示,图中a,b为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点,c,d为飞轮(小齿轮)边缘上的两点,则下列说法正确的是( C )A.a点的角速度大于d点的角速度B.后轮边缘a,b两点线速度相同C.b,d两点运动的周期相同D.飞轮上c,d两点的线速度相同解析:它们一起转动时,a,d共轴转动,角速度相等,故选项A错误;a,b 共轴转动,角速度相等,半径也相等,但位置不同,所以线速度的方向不同,故选项B错误;b,d两点同轴转动,则运动的周期相同,选项C正确;c,d共轴转动,角速度相等,半径也相等,根据公式v=ωr分析知它们的线速度大小相等,但方向相反,故选项D错误.能力提升8.如图所示为一种“滚轮——平盘无级变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动.如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心到主动轴轴线的距离x之间的关系是( D )A.n2=n1B.n2=n1C.n2=n1D.n2=n1解析:此问题属齿轮传动模型,==,所以n2=n1,故D正确.9.如图所示,如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动,那么,从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合,中间经历的时间为( C )A. minB.1 minC. minD. min解析:分针与秒针的角速度分别为ω分= rad/s,ω秒= rad/s,设两次重合的时间间隔为Δt,因φ分=ω分Δt,φ秒=ω秒Δt,φ秒-φ分=2π,得Δt== s= s= min,故C正确.10.(2018·十堰高一期中)半径为R=1 m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O点的正上方将一个可视为质点的小球以 4 m/s 的速度水平抛出,半径OA方向恰好与该初速度的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,则圆盘转动的角速度大小可能是( C )A.4π rad/sB.6π rad/sC.8π rad/sD.10π rad/s解析:小球平抛运动的时间为t== s=0.25 s,小球平抛运动的时间和圆盘转动的时间相等,则有t=nT=n,解得ω==8nπ,n=1,2,3…当n=1时,ω=8π rad/s;当n=2时,ω=16π rad/s,故选项C正确.11.收割机拨禾轮上面通常装4个到6个压板,如图所示,拨禾轮一边旋转,一边随收割机前进,压板转到下方才发挥作用,一方面把农作物压向切断器,另一方面把切下来的农作物铺放在收割台上,因此要求压板运动到下方时相对于农作物的速率与收割机前进方向相反.已知收割机前进速率为1.2 m/s,拨禾轮直径为1.5 m,转速为22 r/min,则压板运动到最低点挤压农作物的速率为多大?解析:设压板转到最低点时端点的速度为v1,则v1=2πnr≈2×3.14×× m/s≈1.73 m/s.由于拨禾轮是在收割机上,而收割机的前进速度为v2,所以拨禾轮上的压板在最低点挤压农作物的速率为v=v1-v2=1.73 m/s-1.2 m/s=0.53 m/s,方向向后.答案:0.53 m/s12.如图所示,长为3L的轻杆可绕光滑转轴O转动,在杆两端分别固定质量均为m的A,B两球,球A距轴O的距离为L.现给系统一定能量,使杆和球在水平面内匀速转动.求:(1)此时A,B两球的角速度大小之比;(2)此时A,B两球的线速度大小之比.解析:(1)同一杆上转动角速度相同,所以A,B两球的角速度大小之比1∶1;(2)根据v=ωr可得A,B两球线速度大小之比为1∶2.答案:(1)1∶1 (2)1∶2美文欣赏1、走过春的田野,趟过夏的激流,来到秋天就是安静祥和的世界。
高中物理学习材料桑水制作第二章匀速圆周运动同步练习(一)一、选择题1、如图为一皮带传动装置,右轮半径为r,a为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r。
c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。
若传动过程中皮带不打滑,则()(A)a点和b点的线速度大小相等(B)a点和b点的角速度大小相等(C)a点和c点的线速度大小相等(D)a点和d点的向心加速度大小相等2、关于向心力的说法中正确的是()(A)物体受到向心力的作用才可能做圆周运动(B)向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的(C)向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中一种力或一种力的分力(D)向心力只改变物体运动的方向,不可能改变物体运动的快慢3、小球做匀速圆周运动的过程中,以下各量不发生变化的是( ).(A)线速度 (B)角速度(C)周期 (D)向心加速度4、如图所示,M、N是两个共轴圆筒的横截面,外筒半径为R,内筒半径比R小很多,可以忽略不计,筒的两端是封闭的,两筒之间抽成真空。
两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线(图中垂直于纸面)做匀速转动。
设从M筒内部可以通过窄缝 s (与M筒的轴线平行)不断地向外射出两种不同速率 v1 和v2 的微粒,从 s 处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向,微粒到达N筒后就附着在N筒上。
如果R、v1 和v2都不变,而ω取某一合适的值,则()(A)有可能使微粒落在N筒上的位置都在 a 处一条与 s 缝平行的窄条上(B)有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如 b 处一条与 s 缝平行的窄条上(C)有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如 b 处和c 处与 s 缝平行的窄条上(D) 只要时间足够长,N筒上将到处都落有微粒5、如图所示,A、B是两个摩擦传动的靠背轮,A是主动轮,B是从动轮,它们的半径RA=2RB, a 和b 两点在轮的边缘,c 和d 在各轮半径的中点,下列判断正确的有()(A) Va = 2 Vb (B)ωb = 2ωa(C) Vc = Va (D)ωb = ωc6、如图所示,皮带传动装置,皮带轮O和O′上的三点A、B和C,OA=O′C=r,O′B=2r.则皮带轮转动时A、B、C三点的情况是( ).(A)vA=vB,vB>vC (B)ωA=ωB,vB>vC(C)vA=vB,ωB=ωC (D)ωA>ωB,vB=vC二、填空题7、用轻质尼龙线系一个质量为 0.25 kg 的钢球在竖直面内旋转。
& 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &鑫达捷 高中物理学习材料第一节 《匀速圆周运动》练习 班别: 姓名: 学号:1、对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是( )A .相等的时间里通过的路程相等B .相等的时间里通过的弧长相等C .相等的时间里发生的位移相同D .相等的时间里转过的角度相等2关于角速度和线速度,说法正确的是( )A .半径一定,角速度与线速度成反比B .半径一定,角速度与线速度成正比C .线速度一定,角速度与半径成正比D .角速度一定,线速度与半径成反比3、甲、乙两个做匀速圆周运动的物体,它们的半径之比为3:2,周期之比是1:2,则( )A .甲与乙的线速度之比为1:2B .甲与乙的线速度之比为3:1C .甲与乙的角速度之比为2:1D .甲与乙的角速度之比为1:24、甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,它们的角速度之比为3:1,线速度之比为2:3,那么,下列说法中正确的是( )A .它们的半径比是2:9B .它们的半径比是1:2C .它们的周期比为2:3D .它们的周期比为1:35如图5-4-2所示皮带传动装置,皮带轮O 和O ˊ上的三点A 、B 和C ,OA =O ˊC =r ,O ˊB =2r 。
则皮带轮转动时A 、B 、C 三点的情况是( )A .CB B A v v v v >=, B .C B B A v v >=,ωωC .C B B A v v ωω==,D .C B B A v v =>,ωω6半径为10cm 的转轮,每秒转5圈,则该转轮周期T 为____,在转轮的边沿处某点A 的角速度为____,线速度为____。
7如图5-4-3所示,一圆环,其圆心为O ,以它的直径AB 为轴做匀速转动,圆环上P 、Q 两点的角速度大小之比是____,线速度大小之比是____。
8、如图5-4-4所示,用皮带传动的两个轮子(设皮带不打滑)若r 2=2r 1,A 点为轮子O 1上边缘处一点,B 点为轮O 2上边缘处一点,C 点为轮O 2上某半径的中点,求A和C 两点线速度之比和角速度之比。
第二章 第一节 匀速圆周运动1.做匀速圆周运动的物体,改变的物理量是( )A .速度 B .速率C .角速度D .周期2.关于匀速圆周运动的线速度v 、角速度ω和半径r ,下列说法正确的是( )A .若r 一定,则v 与ω成正比B .若r 一定,则v 与ω成反比C .若ω一定,则v 与r 成反比D .若v 一定,则ω与r 成正比3.(多选)如图所示,一个匀速转动的半径为r 的水平圆盘上放着两个木块M 和N ,木块M 放在圆盘的边缘处,木块N 放在离圆心r 的地方,它们都随圆盘一起运动.比较两木13块的线速度和角速度,下列说法中正确的是( )A .两木块的线速度相等B .两木块的角速度相等C .M 的线速度是N 的线速度的3倍D .M 的角速度是N 的角速度的3倍4.有一棵大树将要被伐倒的时候,有经验的伐木工人就会双眼紧盯树梢,根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝哪个方向倒下,从而避免被倒下的大树砸伤.从物理知识的角度来解释,以下说法正确的是( )A .树木开始倒下时,树梢的角速度最大,易于判断B .树木开始倒下时,树梢的线速度最大,易于判断C .树木开始倒下时,树梢的周期较大,易于判断D .伐木工人的经验缺乏科学依据5.在风力推动下,风叶带动发电机发电,M 、N 为同一个叶片上的两点,M 点离转轴较近,下列说法中正确的是( )A .M 点的线速度等于N 点的线速度B .M 点的角速度小于N 点的角速度C .M 点的向心加速度小于N 点的向心加速度D .M 点的周期大于N 点的周期6.(多选)如图所示,一个以过O 点垂直于盘面的轴匀速转动的圆盘上有a 、b 、c 三点,已知Oc =,则下面说法中正确的是( )Oa 2A .a 、b 两点的线速度大小不相同B .a 、b 、c 三点的角速度相同C .c 点的线速度大小是a 点线速度大小的一半D .a 、b 、c 三点的运动周期相同7.(多选)假设“神舟十号”飞船升空实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了n 周,起始时刻为t 1,结束时刻为t 2,运动速度为v ,半径为r ,则计算其运行周期可用( )A .T =B .T =t 2-t 1n t 1-t 2nC .T =D .T =2πr v 2πv r8.(多选)如图所示,假设地球绕地轴自转时,在其表面上有A 、B 两物体(图中斜线为赤道平面),θ1和θ2为已知,则( )A .A 、B 两物体的角速度之比为ωA ∶ωB =1∶1B .线速度之比v A ∶v B =sin θ1∶sin θ2C .线速度之比v A ∶v B =1∶1D .周期之比T A ∶T B =sin θ1∶sin θ29.如图所示,直径为d 的纸制圆筒以角速度ω绕垂直于纸面的轴O 匀速转动(图示为截面).从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒.若子弹在圆筒旋转不到半周时,在圆周上留下a 、b 两个弹孔.已知aO 和bO 夹角为θ,求子弹的速度.若无旋转不到半周的限制,则子弹的速度又如何?答案1A 2A 3BC 4B 5C 6BCD 7AC 8AB9 设子弹速度为v ,则子弹穿过圆筒的时间t =.d v 此时间内圆筒转过的角度α=π-θ.据α=ωt ,得π-θ=ω.d v 则子弹的速度v =.ωdπ-θ本题中若无旋转不到半周的限制,则在时间t 内转过的角度α=2n π+(π-θ)=π(2n +1)-θ.则子弹的速度v =(n =0,1,2,…).ωd(2n +1)π-θ答案: (n =0,1,2,…)ωd π-θωd(2n +1)π-θ。
匀速圆周运动 同步练习1.对于做匀速圆周运动的物体,下面说法正确的是A.相等的时间里发生的位移相等B.相等的时间里通过的弧长相等C.相等的时间里通过的路程相等D.相等的时间里转过的角度相等答案:BCD2.做匀速圆周运动的物体,下列物理量中不变的是A.线速度B.角速度C.速率D.转速答案:BCD3.关于角速度和线速度,下列说法正确的是A.半径一定,角速度和线速度大小成正比B.半径一定,角速度和线速度大小成反比C.线速度大小一定,角速度与半径成正比D.角速度一定,线速度大小与半径成正比答案:AD4.做匀速圆周运动的物体,10 s 内沿半径20 m 的圆周运动了100 m ,则其线速度的大小是________m/s ,周期是________s ,角速度是________rad/s.答案:10 12.56 0.55.图2-3为一个皮带传动装置,大轮和小轮固定在同一轴上,小轮与一中等大小的轮用皮带相连,大、中、小轮的半径之比为3∶2∶1.则大、中、小轮边缘的线速度大小之比是多少?角速度之比是多少?转动的周期之比是多少?图2-3答案:3∶1∶1 2∶1∶2 1∶2∶16.地球可以看成一个半径为6.4×103 km 的球体,北京的纬度约为40°.位于赤道和位于北京的两个物体,随地球自转做匀速圆周运动的角速度各是多大?线速度各是多大?答案:7.3×10-5 rad/s 467 m/s 358 m/s7.如图2-4所示,直径为d 的薄纸筒,使它以角速度ω绕轴O 转动,然后使子弹沿直径穿过纸筒.子弹在纸筒旋转不到半周时在纸筒上留下A 、B 两个弹孔.已知OA 、OB 之间的夹角为α,求子弹的速度大小.子弹图2答案:ωd /(π-α)。
1.圆周运动基础巩固1.用细线拴住一个小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动,下列描述小球运动的物理量发生变化的是()A.速率B.线速度C.周期D.角速度答案:B解析:做匀速圆周运动的小球的速度大小恒定,线速度变化,匀速圆周运动的周期和角速度恒定,B符合题意,A、C、D不符合题意。
2.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下列说法正确的是()A.线速度大的角速度一定大B.线速度大的周期一定小C.角速度大的半径一定小D.角速度大的周期一定小答案:D解析:由v=ωr可知,当r一定时,v与ω成正比;v一定时,ω与r成反比,故A、C均错误。
由v=2πrT 可知,当r一定时,v越大,T越小,B错误。
由ω=2πT可知,ω越大,T越小,故D正确。
3.(多选)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,它们的角速度之比为3∶1,线速度之比为2∶3,那么下列说法正确的是()A.它们的半径之比为2∶9B.它们的半径之比为1∶2C.它们的周期之比为2∶3D.它们的周期之比为1∶3答案:AD解析:由v=ωr,得r=vω,r甲r乙=v甲ω乙v乙ω甲=29,A对,B错;由T=2πω,得T甲∶T乙=2πω甲∶2πω乙=1∶3,C错,D对。
4.如图所示,细杆上固定两个小球a和b,杆绕O点做匀速转动,下列说法正确的是()A.a 、b 两球线速度相等B.a 、b 两球角速度相等C.a 球的线速度比b 球的大D.a 球的角速度比b 球的大 答案:B解析:细杆上固定两个小球a 和b ,杆绕O 点做匀速转动,所以a 、b 属于同轴转动,故两球角速度相等,故B 正确,D 错误;由题图可知b 球的转动半径比a 球转动半径大,根据v=r ω可知:a 球的线速度比b 球的小,故A 、C 错误。
5.一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400圈,求: (1)曲轴转动的周期与角速度。
(2)距转轴r=0.2 m 点的线速度大小。
答案:(1)140 s 80π rad/s (2)16π m/s 解析:(1)由于曲轴每秒转2 40060=40(圈),周期T=140s;而每转一圈为2π rad,因此曲轴转动的角速度ω=2π×40 rad/s =80π rad/s 。
第二章 第一节 匀速圆周运动1.做匀速圆周运动的物体,改变的物理量是( )A .速度B .速率C .角速度D .周期2.关于匀速圆周运动的线速度v 、角速度ω和半径r ,下列说法正确的是( )A .若r 一定,则v 与ω成正比B .若r 一定,则v 与ω成反比C .若ω一定,则v 与r 成反比D .若v 一定,则ω与r 成正比3.(多选)如图所示,一个匀速转动的半径为r 的水平圆盘上放着两个木块M 和N ,木块M 放在圆盘的边缘处,木块N 放在离圆心13r 的地方,它们都随圆盘一起运动.比较两木块的线速度和角速度,下列说法中正确的是( )A .两木块的线速度相等B .两木块的角速度相等C .M 的线速度是N 的线速度的3倍D .M 的角速度是N 的角速度的3倍4.有一棵大树将要被伐倒的时候,有经验的伐木工人就会双眼紧盯树梢,根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝哪个方向倒下,从而避免被倒下的大树砸伤.从物理知识的角度来解释,以下说法正确的是( )A .树木开始倒下时,树梢的角速度最大,易于判断B .树木开始倒下时,树梢的线速度最大,易于判断C .树木开始倒下时,树梢的周期较大,易于判断D .伐木工人的经验缺乏科学依据5.在风力推动下,风叶带动发电机发电,M 、N 为同一个叶片上的两点,M 点离转轴较近,下列说法中正确的是( )A .M 点的线速度等于N 点的线速度B .M 点的角速度小于N 点的角速度C .M 点的向心加速度小于N 点的向心加速度D .M 点的周期大于N 点的周期6.(多选)如图所示,一个以过O 点垂直于盘面的轴匀速转动的圆盘上有a 、b 、c 三点,已知Oc =Oa 2,则下面说法中正确的是( )A .a 、b 两点的线速度大小不相同B .a 、b 、c 三点的角速度相同C .c 点的线速度大小是a 点线速度大小的一半D .a 、b 、c 三点的运动周期相同7.(多选)假设“神舟十号”飞船升空实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了n 周,起始时刻为t 1,结束时刻为t 2,运动速度为v ,半径为r ,则计算其运行周期可用( )A .T =t 2-t 1nB .T =t 1-t 2nC .T =2πr vD .T =2πv r8.(多选)如图所示,假设地球绕地轴自转时,在其表面上有A 、B 两物体(图中斜线为赤道平面),θ1和θ2为已知,则( )A .A 、B 两物体的角速度之比为ωA ∶ωB =1∶1B .线速度之比v A ∶v B =sin θ1∶sin θ2C .线速度之比v A ∶v B =1∶1D .周期之比T A ∶T B =sin θ1∶sin θ29.如图所示,直径为d 的纸制圆筒以角速度ω绕垂直于纸面的轴O 匀速转动(图示为截面).从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒.若子弹在圆筒旋转不到半周时,在圆周上留下a 、b 两个弹孔.已知aO 和bO 夹角为θ,求子弹的速度.若无旋转不到半周的限制,则子弹的速度又如何?答案1A 2A 3BC 4B 5C 6BCD 7AC 8AB9 设子弹速度为v ,则子弹穿过圆筒的时间t =d v .此时间内圆筒转过的角度α=π-θ.据α=ωt ,得π-θ=ωd v .则子弹的速度v =ωdπ-θ.本题中若无旋转不到半周的限制,则在时间t 内转过的角度 α=2n π+(π-θ)=π(2n +1)-θ.则子弹的速度v =ωd(2n +1)π-θ(n =0,1,2,…).答案:ωdπ-θ ωd(2n +1)π-θ(n =0,1,2,…)。
一、单项选择题1.下列关于物体做匀速圆周运动的正确说法是( ) A .速度的大小和方向都改变 B .速度的大小和方向都不变 C .速度的大小改变,方向不变 D .速度的大小不变,方向改变解析:选D.做匀速圆周运动的物体在任何相等时间内通过的路程相同,即匀速圆周运动的线速度大小不变,但线速度的方向时刻改变,D 正确,A 、B 、C 错误.2.甲沿着半径为R 的圆周跑道匀速跑步,乙沿着半径为2R 的圆周跑道匀速跑步,在相同的时间内,甲、乙各自跑了一圈,他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v 1、v 2,则( )A .ω1>ω2,v 1>v 2B .ω1<ω2,v 1<v 2C .ω1=ω2,v 1<v 2D .ω1=ω2,v 1=v 2解析:选C.由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈,v 1=2πR t ,v 2=4πRt,v 1<v 2,由v=rω,得ω=v r ,ω1=v 1R =2πt ,ω2=2πt,ω1=ω2,故C 正确.3.一只走时准确的手表的秒针角速度为( ) A .π rad/s B .2π rad/s C.π60 rad/s D.π30rad/s 解析:选D.秒针转一周用时60 s ,故它的角速度ω=2πT =2π60 rad/s =π30rad/s ,D 正确.4.一小球被细线拴着做匀速圆周运动,其半径为2 m ,角速度为1 rad/s ,则( ) A .小球的线速度为1.5 m/sB .小球在3 s 的时间内通过的路程为6 mC .小球做圆周运动的周期为5 sD .以上说法都不正确解析:选B.由v =ωr 知线速度大小为2 m/s ,A 错;3 s 内路程s =v ·t =6 m ,B 对;由T =2πω知周期为2π s ,C 错. 5.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,示意图如图所示,其半径分别为r 1、r 2、r 3,若甲轮的角速度为ω,则丙轮的角速度为( )A.ωr 1r 3B.ωr 3r 1C.ωr 3r 2D.ωr 1r 2解析:选A.各轮边缘各点的线速度大小相等,则有ωr 1=ω′r 3,所以ω′=ωr 1r 3,故A正确.6.A 、B 两质点分别做匀速圆周运动,若在相等的时间内通过的弧长之比l A ∶l B =3∶5,转过的角度之比θA ∶θB =5∶3,则它们的转动周期之比T A ∶T B ,线速度之比v A ∶v B 分别为( )A .3∶5 3∶5B .3∶5 5∶3C .5∶3 5∶3D .5∶3 3∶5解析:选A.已知A 、B 两质点的运动时间t 相等,则由ω=θt =2πT知,T A ∶T B =θB ∶θA=3∶5;由v =lt知,v A ∶v B =l A ∶l B =3∶5,故A 正确.二、双项选择题7.如图所示,一个圆环绕中心线AB 以一定的角速度转动,下列说法正确的是( )A .P 、Q 两点的角速度相同B .P 、Q 两点的线速度相同C .P 、Q 两点的角速度之比为3∶1D .P 、Q 两点的线速度之比为3∶1解析:选AD.环上各点具有相同的角速度,即ωP =ωQ ,A 正确,C 错误;由v =ωr 得v Pv Q=r P r Q =r sin 60°r sin 30°=31,B 错误,D 正确. 8.关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小,下列说法正确的是( ) A .在赤道上的物体线速度最大 B .在两极的物体线速度最大 C .在赤道上的物体角速度最大D .在北京和广州的物体角速度一样大解析:选AD.地球上的物体随地球一起绕地轴匀速转动,物体相对地面的运动在此一般可忽略,因此物体随地球一起绕地轴匀速转动的角速度一样,由v =ωr 知半径大的线速度大.物体在地球上绕地轴匀速转动时,在赤道上距地轴最远,线速度最大,在两极距地轴为零,线速度为零,故A 、D 正确.9.如图所示,在男女双人花样滑冰运动中,男运动员以自己为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动,若男运动员的转速为30 r/min ,女运动员触地冰鞋的线速度为5 m/s ,则女运动员触地冰鞋做圆周运动的角速度和半径分别是( )A .角速度为188.4 rad/sB .角速度为3.14 rad/sC .半径为1.59 mD .半径为3.18 m解析:选BC.由题意知,男女运动员转动的角速度相同,则ω=2n π=2×0.5×3.14 rad/s =3.14 rad/s ,因为女运动员触地冰鞋的线速度为5 m/s ,根据v =ωr 可知女运动员触地冰鞋做圆周运动的半径应为r =vω=1.59 m .故应选B 、C.10. 如图所示,自行车的传动是通过连接前、后齿轮的金属链条来实现的.下列关于自行车在转动过程中有关物理量的说法正确的是( )A .前齿轮的角速度较后齿轮的大B .前齿轮的角速度较后齿轮的小C .前齿轮边缘的线速度比后齿轮边缘的线速度大D .前齿轮边缘的线速度与后齿轮边缘的线速度大小相等 解析:选BD.自行车前、后齿轮边缘的线速度大小都等于金属链条的速度,C 错,D 对.由ω=vr知,前齿轮的角速度比后齿轮的小,A 错,B 对.三、非选择题11.一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周,求: (1)曲轴转动的周期与角速度; (2)距转轴r =0.2 m 点的线速度.解析:(1)由于曲轴每秒钟转2 40060=40(周),周期T =140s ;而每转一周为2π rad ,因此曲轴转动的角速度ω=2π×40 rad/s =80π rad/s.(2)已知r =0.2 m ,因此这一点的线速度 v =ωr =80π×0.2 m/s =16π m/s.答案:(1)140s 80π rad/s (2)16π m/s☆12. 如图所示,半径为R 的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h 处沿OB 方向水平抛出一小球,要使球与盘在盘转一周时在B 点相碰,求小球的初速度及圆盘转动的角速度ω的大小.解析:小球做平抛运动,在竖直方向上h =12gt 2则运动时间t =2hg又因为水平位移为R所以球的初速度v =R t =R g2h圆盘转动周期T =t 则圆盘角速度ω=2πT =2πg 2h.答案:R g 2h 2πg2h。
第二章 第一节 匀速圆周运动1.对于做匀速圆周运动的物体,下列说法错误的是( )A .相等的时间里通过的路程相等B .相等的时间里通过的弧长相等C .相等的时间里发生的位移相同D .相等的时间里转过的角度相等【答案】C【解析】匀速圆周运动是在相等的时间内转过的弧长相等的圆周运动,弧长即路程,但不等于位移.弧长相等,所对应的角度也相等.故A 、B 、D 正确,C 错误,应选C .2.美国物理学家蔡特曼(Zarman)和我国物理学家葛正权对施特恩测定分子速率的实验做了改进,设计了如图所示的装置.半径为R 的圆筒B 可绕O 轴以角速度ω匀速转动,aOcd 在一直线上,银原子以一定速率从d 点沿虚线方向射出,穿过筒上狭缝c 打在圆筒内壁b 点,∠aOb =θ,ab 弧长为s ,其间圆筒转过角度小于90°,则下列判断正确的是( )A .圆筒逆时针方向转动B .银原子在筒内运动时间t =s ωC .银原子速率为ωR θD .银原子速率为2ωR 2s 【答案】D【解析】据题,银原子从d 打在圆筒内壁b 点时其间圆筒转过角度小于90°,则知圆筒沿顺时针方向转动,故A 错误;银原子在筒内运动时间t =θω,故B 错误;银原子速率为v =2R t =2R θω=2ωR θ,而θ=s R ,则得v =2ωR 2s,故C 错误,D 正确. 3.家用台式计算机上的硬磁盘的磁道如图所示,O 点为磁道的圆心,A 、B 两点位于不同的磁道上,硬盘绕O 点匀速转动时,A 、B 两点的向心加速度( )A .大小相等,方向相同B .大小相等,方向不同C .大小不等,方向相同D .大小不等,方向不同【答案】D【解析】同轴转动角速度相同,根据向心加速度公式a n =ω2r ,两个质点转动半径不同,故向心加速度不同,方向也不同.4.(2017衡阳名校质检)如图所示,地球可以看做一个球体,O 点为地球球心,位于长沙的物体A 和位于赤道上的物体B ,都随地球自转做匀速圆周运动,则( )A .物体的周期T A =T BB .物体的周期T A >T BC .物体的线速度大小v A >v BD .物体的角速度大小ωA <ωB【答案】A【解析】物体A 和B 分别静置地面上,共轴转动,周期相同,即T A =T B ,故A 正确,B 错误.根据v =rω可知,B 物体的轨道半径较大,因此B 物体的线速度较大,即有v B >v A ,故C 错误;由ω=2πT知角速度相同,即ωA =ωB ,故D 错误. 5.(2017江苏学业考)如图所示,汽车雨刮器在转动时,杆上A 、B 两点绕O 点转动的角速度大小为ωA、ωB,线速度大小为v A、v B,则()A.ωA<ωB,v A=v B B.ωA>ωB,v A=v BC.ωA=ωB,v A<v B D.ωA=ωB,v A>v B【答案】D【解析】杆上A、B两点绕O点的转动属于同轴转动,所以角速度相等,故ωA=ωB;由于r A>r B,根据v=rω,v A>v B.所以A、B、C错误,D正确.。
匀速圆周运动同步练习1、A、B两质点分别做匀速圆周运动,若在相等时间内它们通过的弧长之比为S A:S B=2:3,而通过的圆心角之比φA:φB=3:2,则它们的周期之比T A:T B=_____2、.如图所示,A、B两轮半径之比为1:3,两轮边缘挤压在一起,在两轮转动中,接触点不存在打滑的现象,则两轮边缘的线速度大小之比等于______。
两轮的转数之比等于______,A轮半径中点与B轮边缘的角速度大小之比等于______。
3、为了使拖拉机在农田中较好地工作,中型拖拉机地后轮(主动轮)直径比前轮(从动轮)直径要大,某型号地中型拖拉机前后轮直径之比为2:5,设它在水平地面上匀速行行进时,前后轮都不打滑,则它行走时前后轮转动的角速度之比是 .4.关于物体做匀速圆周运动的正确说法是()A.速度大小和方向都改变B.速度的大小和方向都不变C.速度的大小改变,方向不变D.速度的大小不变,方向改变5、时针、分针和秒针转动时,下列正确说法是()A.秒针的角速度是分针的60倍B.分针的角速度是时针的60倍C.秒针的角速度是时针的360倍D.秒针的角速度是时针的86400倍6、静止在地球上的物体都要随地球一起转动,下列说法正确的是()A、它们的运动周期都是相同的B、它们的线速度都是相同的C、它们的线速度大小都是相同的D、它们的角速度是不同的7、某质点绕圆轨道做圆周运动,下列说法正确的是()A、因为它速度大小始终不变,所以它做的是匀速运动B、它速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动C、该质点速度大小不变,因而加速度为零,处于平衡状态D、该质点做的是变速运动,具有加速度,故它受合外力不等于零8、一般转动机械上都标有“转速×××r/min”,该数值是转动机械正常工作时的转速,不同的转动机械标有的转速一般是不同的,下列有关转速的说法正确的是()A、转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的线速度一定越大B、转速越大,说明该转动界些正常工作时转动的角速度一定越大C、转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越大D、转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的频率一定越大9、如图所示,一个球绕中心线OO’以 角速度转动,则()A.A、B两点的角速度相等B.A、B两点的线速度相等。
高一物理必修2 第2章 圆周运动一、单项选择题1.以下关于向心力及其作用的说法中正确的是( )A .向心力既改变圆周运动物体速度的方向,又改变速度的大小;B .在物体所受力中,只有指向圆心的力才是向心力:C .做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用力外,一定还受到一个向心力的作用;D .做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为物体的向心力.2.如图所示,两个圆盘靠皮带传动,已知R 1=2R 2,质量为m 1的物体放在圆盘O 1距圆心21R 处,质量为m 2的物体放在圆盘O 2的边缘处。
它们随盘转动,且与盘保持相对静止。
若m 1=4m 2,那么:A .m 1和m 2的向心力大小相等;B .m 1和m 2的角速度相等;C .m 1和m 2的向心加速度大小相等;D .m 1和m 2的线速度大小相等。
3、有一根长为0.4m 的杆一端束缚着一个质量为0.5kg 的小球,并绕杆的另一端以2rad /s的角速度在竖直平面内做匀速圆周运动,则小球在最低点和最高点对杆的作用力分别为:( )A .5.8N 方向竖直向上;4.2N 竖直向下B .5.8N 方向竖直向上;4.2N 竖直向上C .5.8N 方向竖直向下;4.2N 竖直向下D .5.8N 方向竖直向下:4.2N 竖直向上4、质量为 M 的物体用细线通过光滑水平平板中央的光滑小孔与质量为m 1、m 2的物体相连,如图所示,M 做匀速圆周运动的半径为r 1,线速度为v 1,角速度为ω1,若将m 1 和m 2之间的细线剪断,M 仍将做匀速圆周运动,其稳定后的运动的半径为r 2,线速度为v 2,角速度为ω2,以下各量关系正确的是( )A .r 1=r 2, v 1<v 2B .r 2> r 1, ω2<ω1C . r 2< r 1, ω2=ω1D . r 2 > r 1, v 1=v 25、在公路上行驶的汽车转弯时,下列说法中不正确...的是:( ) A. 在水平路面上转弯时,向心力由静摩擦力提供B. 以恒定的速率转弯,弯道半径越大,需要的向心力越大C. 转弯时要限速行驶,是为了防止汽车产生离心运动造成事故D. 在里低、外高的倾斜路面上转弯时,向心力可能由重力和支持力的合力提供二、双选题6、如图11,轻杆的一端与小球相连接,轻杆另一端过O 轴在竖直平面内做圆周运动。
粤教版(2019)必修第二册《2.1 匀速圆周运动》训练题(1)一、单选题(本大题共5小题,共20.0分)1.在匀速圆周运动中,下列物理量中没有发生变化的是()A. 向心力B. 向心加速度C. 线速度D. 角速度2.关于地球上的物体,由于地球的自转,则物体的角速度、线速度的大小,以下说法中正确的是()A. 在赤道上的物体线速度最大B. 在两极上的物体线速度最大C. 赤道上物体的角速度最大D. 北京比南京的角速度大3.如图所示为常见的自行车传动示意图.A轮与脚蹬子相连,B轮与车轴相连,C为车轮.当人蹬车匀速运动时,以下说法中正确的是()A. A轮与B轮的角速度相同B. B轮边缘与C轮边缘的线速度相同C. A轮边缘与B轮边缘的线速度大小相同D. B轮边缘的点与C轮边缘的点的向心加速度相同4.一个环绕中点线AB以一定的角速度转动,P、Q为环上两点,位置如图所示,下列说法正确的是()A. P、Q两点的角速度相等B. P、Q两点的线速度相等C. P、Q两点的角速度之比为√3:1D. P、Q两点的线速度之比为3:15.如图所示为一个地球仪模型,其上有A、B两点,其中B点位于赤道上,现使得地球仪绕图示转轴匀速转动,用a、ω、v、T分别表示加速度、角速度、线速度和周期,下列说法正确的是()A. a A>a BB. ωA>ωBC. v A<v BD. T A<T B二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)6.如图为游乐场过山车及轨道的简化模型,下列判断正确的是()A. 过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B. 过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于√gRC. 过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态D. 过山车通过相同高度时对环道的压力相同7.如图所示,美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行,进入绕土星飞行的轨道。
若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t,已知引力常量为G,则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是()A. M=4π2n2(R+ℎ)3Gt2B. M=4π2t2(R+ℎ)3Gn2C. ρ=3πt2(R+ℎ)3Gn2R2D. ρ=3πn2(R+ℎ)3Gt2R38.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面,圆锥筒固定,有质量不相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,A的运动半径较大,则()A. A球的角速度必小于B球的角速度B. A球的线速度必大于B球的线速度C. A球的运动周期必大于B球的运动周期D. A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力9.向心力演示仪可以利用控制变量法探究向心力的大小与质量。
【2019最新】高中物理 2-1 匀速圆周运动每课一练 粤教版必修2训练1 匀速圆周运动[概念规律题组]1. (双选)下列说法正确的是( )A .匀速圆周运动是一种匀速运动B .匀速圆周运动是一种匀加速直线运动C .匀速圆周运动是一种曲线运动D .做匀速圆周运动的物体在相等的时间内通过的弧长相等 2. (单选)关于角速度和线速度,下列说法正确的是( )A .半径一定,角速度与线速度成反比B .半径一定,角速度与线速度成正比C .线速度一定,角速度与半径成正比D .角速度一定,线速度与半径成反比3. (单选)静止在地球上的物体都要随地球一起转动,下列说法正确的是( )A .它们的运动周期都是相同的B .它们的线速度方向都是相同的C .它们的线速度大小都是相同的D .它们的角速度是不同的4. (双选)假设“神舟”十号实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了n 周,起始时刻为t 1,结束时刻为t 2,运行速度为v ,半径为r .则计算其运行周期可用( ) A .T =t 2-t 1n B .T =t 1-t 2nC .T =2πr vD .T =2πvr[方法技巧题组]5. (单选)汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长.某国产轿车的车轮半径约为30 cm ,当该型号轿车在高速公路上行驶时,驾驶员面前的速率计的指针指在“120 km/h”上,可估算出该车车轮的转速为( )A .1 000 r/sB .1 000 r/minC .1 000 r/hD .2 000 r/s6. (双选)如图1所示为某一皮带传动装置,主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2.已知主 动轮做顺时针转动,转速为n ,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是 ( )图1A .从动轮做顺时针转动B .从动轮做逆时针转动C .从动轮的转速为r 1r 2nD .从动轮的转速为r 2r 1n7. (单选)两个小球固定在一根长为L 的杆的两端,绕杆上的O 点做圆周运动,如图2所示,当小球1的速度为v 1时,小球2的速度为v 2,则转轴O 到小球2的距离为( ) 图2A .v 1L /(v 1+v 2)B .v 2L /(v 1+v 2)C .(v 1+v 2)L /v 1D .(v 1+v 2)L /v 28. 地球半径R =6 400 km ,站在赤道上的人和站在北纬60°上的人随地球转动的角速度分别是多大?他们的线速度分别是多大?9. 如图3所示的传动装置中,B 、C 两轮固定在一起绕同一轴转动,A 、B 两轮用皮带传动,三轮半径关系为r A =r C =2r B .若皮带不打滑,求A 、B 、C 轮边缘的a 、b 、c 三质点的角速度之比和线速度之比.图3[创新应用]10.如图4所示,小球A 在光滑的半径为R 的圆形槽内做匀速圆周运动,当它运动到图中a点时,在圆形槽中心O 点正上方h 处,有一小球B 沿Oa 方向以某一初速度水平抛出,结果恰好在a 点与A 球相碰,求:图4(1)B 球抛出时的水平初速度;(2)A球运动的线速度最小值.答案1.CD 2.B 3.A 4.AC 5.B 6.BC 7.B8.解析 如图所示,作出地球自转示意图,设赤道上的人站在A 点,北纬60°上的人站在B 点,地球自转角速度固定不变,A 、B 两点的角速 度相同,有ωA =ωB =2πT =2×3.1424×3 600 rad/s=7.3×10-5rad/s依题意可知,A 、B 两处站立的人随地球自转做匀速圆周运动的半径分别为R A =R ,R B =R cos 60°,则由v =ωr 可知,A 、B 两点的线速度分别为:v A =ωA R A =7.3×10-5×6 400×103m/s =467.2 m/sv B =ωB R B =7.3×10-5×6 400×103×12m/s =233.6 m/s即赤道上和北纬60°上的人随地球转动的角速度都为7.3×10-5rad/s ,赤道上和北纬60°上的人随地球运动的线速度分别为467.2 m/s 和233.6 m/s. 9.1∶2∶2 1∶1∶2 10.(1)Rg2h (2)2πR g 2h。
粤教版(2019)必修第二册《2.1 匀速圆周运动》训练题(2)一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)1.光滑水平桌面上一个小球由于细线的牵引,绕桌面上的图钉做匀速圆周运动,下列分析正确的是()A. 小球的速度、角速度都不变B. 小球的加速度保持不变C. 小球受到重力、支持力、拉力和向心力的作用D. 小球受到重力、支持力和拉力的作用2.做匀速圆周运动的物体,下列物理量中不断变化的是()A. 线速度B. 角速度C. 周期D. 转速3.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处,在杆的中点C处拴一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物M.C点与O点距离为l.现在杆的另一端用力.使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置(转过了90°角),此过程中下述说法中正确的是()A. 重物M做匀速直线运动B. 重物M做匀变速直线运动C. 重物M的最大速度是ωlD. 重物M的速度先减小后增大4.如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方有一钉子C,OC距离为2L/3,把悬线另一端悬挂的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放,小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子,则小球的()A. 角速度不变B. 线速度突然增大为原来的3倍C. 悬线拉力突然增大为原来的3倍D. 向心加速度突然增大为原来3倍5.一质量为m的电动小车在水平面上由静止开始启动,启动过程中牵引力F随时间t的变化如图所示。
t1时刻,小车达到额定功率P,速度为v1,此后保持功率不变,t2时刻达到最大速度v2,已知小车所受阻力恒定,则()A. 小车所受阻力为Pv1B. 小车的额定功率P=mv12v2t1(v2−v1)C. 0~t1时间内小车的牵引力大小为mv1t1D. t1~t2时间内小车的平均速度大小为v1+v226.甲、乙两个物体分别放德兴和北京,它们随地球一起转动时,下面说法正确的是()A. 甲的线速度大,乙的角速度小B. 甲的向心加速度大,乙的转速小C. 甲和乙的线速度大小相等D. 甲和乙的周期和转速都相等7.如图所示,两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置,两轮半径R A=2R B当主动轮A匀速转动时,在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上.若将小木块放在B轮上,欲使木块相对B轮也静止,则木块距B轮转轴的最大距离为R B的()倍.A. 14B. 13C. 12D. 18.某次抗洪抢险时,抢险队员需要渡过一条宽度d=100m的河流。
2.1 匀速圆周运动 每课一练(粤教版必修2)我夯基 我达标1.匀速圆周运动属于( )A.匀速运动B.匀加速运动C.加速度不变的曲线运动D.变加速的曲线运动思路解析:运动质点的速率不变,速度方向时刻改变,为变加速曲线运动,加速度a 大小不变,方向时刻指向圆心. 答案:D2.对于做匀速圆周运动的物体来说,不变的物理量是( ) A.周期 B.频率 C.角速度 D.线速度 答案:ABC3.质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是…( ) A.线速度越大,周期一定越小 B.角速度越大,周期一定越小 C.转速越大,周期一定越小 D.圆周半径越小,周期一定越小 思路解析:由于T=vRπ2,所以T 不仅与v 有关,还与轨道半径R 有关,又根据T=ωπ2,则T∝ω1. 答案:BC4.机械表的时针和分针做圆周运动( ) A.分针角速度是时针角速度的12倍 B.分针角速度是时针角速度的60倍C.如果分针的长度是时针长度的1.5倍,则分针端点的线速度是时针端点线速度的18倍D.如果分针的长度是时针长度的1.5倍,则分针端点的线速度是时针端点线速度的思路解析:取1个小时的时间,φ分=2πφ时=6π,所以根据ω=Tϕ,ω分∶ω时=12∶1,又根据v=ω·r,当l分=1.5l时时,v分∶v时=18∶1.答案:AC5.如图2-1-7所示,皮带传动装置转动后,皮带不打滑.则皮带轮上A、B、C三点的情况是()图2-1-7A.vA =vB,vB>vCB.ωA=ωB,vB>vCC.vA =vB,ωB=ωCD.ωA>ωB,vB=vC思路解析:皮带不打滑,两轮边缘点线速度相同,同一圆盘上的点具有相同的角速度,A、B两点线速度相同,B、C两点角速度相同.因两轮由皮带传动,所以两轮边缘的线速度相同,vA =vB,由于B、C是同一轮上的两个不同点,所以ωB=ωC,根据v=ωr,所以vB >vC.答案:AC6.在下列几种运动中,属于匀变速运动的是()A.匀速圆周运动B.上抛运动C.平抛运动D.斜抛运动思路解析:匀变速运动中,物体的加速度a恒定,故B、C、D正确,在匀速圆周运动中,加速度总指向圆心,时刻在改变,故A错误.答案:BCD7.如图2-1-8所示,一个球绕中心轴线OO′以角速度ω转动,则()A.A 、B 两点的角速度相等B.A 、B 两点的线速度相等C.若θ=30°,则v A ∶v B =3∶2D.以上选项都不对思路解析:小球在A 、B 两点具有相同的角速度ωA =ωB ,根据v=ωR ,且R A =R B cosθ=23R B ,所以v A ∶v B =R A ∶R B =3∶2. 答案:AC8.半径为10 cm 的砂轮,每0.2 s 转一周,砂轮边缘上某一质点,它做圆周运动的线速度的大小是多大?角速度是多大?砂轮上离轮轴不同距离的质点,它们做匀速圆周运动的线速度是否相同?角速度是否相同? 思路解析:由匀速圆周运动的公式v=TRπ2,则v=2.00.123.14⨯⨯ m/s=3.14 m/s,再由角速度公式:ω=T π2,则ω=0.23.142⨯ rad/s=31.4 rad/s.砂轮上离转轴不同距离的质点,线速度不同,距轴越远,线速度越大.但轮上各不同质点的角速度是相同的. 答案:3.14 m/s 31.4 rad/s 角速度相同,线速度距轴越远越大9.一个直径为d 的飞轮绕水平轴转动,当飞轮转速为n 时,附在轮边沿上与圆心同高处的水滴脱离飞轮飞出.求证:水滴上升的最大高度h=π2n 2d 2/(2g ).思路解析:附在轮边沿上与圆心同高处的水滴脱离飞轮飞出时的方向竖直向上,速度的大小是v=rω=dω/2=2πd/(2T)=πdn,随后水滴做竖直上抛运动,上升到最大高度时速度为零.可以依据匀变速直线运动的位移公式求出水滴上升的最大高度. 转轮的线速度为v=rω=dω/2=2πd/(2T)=πdn. 水滴以该速度沿切线飞出,做竖直上抛运动.根据竖直上抛的公式,其最大高度为h=v 2/(2g )=π2n 2d 2/(2g ). 答案:π2n 2d 2/(2g ) 我综合 我发展10.如图2-1-9所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置示意图,A 为光源,B 为电接收器,A 、B 均固定在车身上,C 为小车的车轮,D 为与C 同轴相连的齿轮.车轮转动时,A 发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号,被B 接收并转换成电信号,由电子电路记录和显示.若实验单位时间内显示的脉冲数为n ,累计脉冲数为N ,则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是__________;车速度的表达式v=_____________;行程的表达式s=___________________.图2-1-9思路解析:因为B 在单位时间内接到脉冲数为n ,每个间隙转动的时间t=n1,设一周有P 个齿,则有P 个间隙,周期T=Pt=n P ,据v=TRπ2,可得v=P nR π2,所以要求车速必须测量出车轮的半径R 和齿轮数P.当脉冲总数为N ,则经过的时间t总=Nt=N[]n;所以行程s=vt 总=PRNπ2. 答案:车轮的半径R 和齿轮数P P nR π2 PRNπ211.如图2-1-10所示是生产流水线上的皮带传输装置,传输带上等间距地放着很多半成品产品.A 轮处装有光电计数器,它可以记录通过A 处的产品数目.已经测得轮A 、B 的半径分别为r A =20 cm 、r B =10 cm ,相邻两产品距离为30 cm ,1 min 内有41个产品通过A 处.求:图2-1-10(1)产品随传输带移动的速度大小;(2)A 、B 轮轮缘上的两点P 、Q 及A 轮半径中点M 的线速度和角速度大小; (3)如果A 轮是通过摩擦带动C 轮转动,且r C =5 cm ,求出C 轮的角速度(假设轮不打滑).思路解析:(1)A 、B 轮上每一点的线速度与传输带运动的速度相等,v=t s =600.3040⨯m/s=0.2 m/s.(2)v P =v Q =v=0.2 m/s ,又因为ωM =ωP ,所以v M =21v P =0.1 m/s.ωP =ωM =2.02.0=A P v vrad/s=1 rad/s;ωQ =2ωP =2 rad/s. (3)因为v C =v A ,所以ωC =C A r r ωA =05.02.0×1 rad/s=4 rad/s. 答案:(1)0.2 m/s (2)v P =v Q =0.2 m/sv c =0.1 m/sωP =1 rad/s ωQ =2 rad/s ωM =1 rad/s (3)ωC =4 rad/s12.如图2-1-11,A 、B 两个齿轮的齿数分别是z 1、z 2,各自固定在过O 1、O 2的轴上.其中过O 1的轴与电动机相连接,此轴每分钟转速为n 1,求:图2-1-11(1)B 齿轮的转速n 2; (2)A 、B 两齿轮的半径之比;(3)在时间t 内,A 、B 两齿轮转过的角度之比以及B 齿轮外缘上一点通过的路程. 思路解析:在齿轮传动装置中,各齿轮的“齿”是相同的,齿轮的齿数对应齿轮的周长,在齿轮传动进行转速变换时,单位时间内每个齿轮转过的齿数相等,相当于每个接合的齿轮边缘处线速度大小相等,因此齿轮传动满足的关系是齿轮转速与齿数成反比,即21z z =12n n =12ωω. (1)齿轮的转速与齿数成反比,所以B 齿轮的转速n 2=21z z n 1. (2)齿轮A 边缘的线速度v 1=ω1r 1=2πn 1r 1 齿轮B 边缘的线速度v 2=ω2r 2=2πn 2r 2因两齿轮边缘上点的线速度大小相等,即v 1=v 2 所以2πn 1r 1=2πn 2r 2即两齿轮半径之比r 1∶r 2=n 2∶n 1=z 1∶z 2.(3)在时间t 内,A 、B 转过的角度分别为φ1=ω1t=2πn 1t ,φ2=ω2t=2πn 2t ,转过的角度之比φ1∶φ2=n 1∶n 2.B 齿轮外缘一点在时间t 内通过的路程为s 2=v 2t=ω2r 2t=2πn 2r 2t=2πz 1n 1r 2t/z 2. 答案:(1)21z z n 1(2)z 1∶z 2(3)2πz 1n 1r 2t/z 2 13.一把雨伞边缘的半径为r ,且高出水平地面h ,当雨伞以某一角速度匀速旋转时,雨滴自边缘甩出且落在地面上形成一个半径为3r 的大圆周,则雨伞旋转的角速度为多大?思路解析:由下图可知,在直角三角形BCO 中,∠B=90°,OB=r ,OC=3r ,可求出CB=22)3(r r =8r ,在伞转动过程中,雨滴从伞边缘的各个点如A 点以速度v A 做平抛运动,落在C 点.由平抛运动的规律:CB=v A t ①h=21gt 2 ② v A =ωr ③ 联立①②③得:ω=2hg . 答案:2hg。
高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)第二章匀速圆周运动同步练习(二)一、选择题(每小题4分,共32分,全选对得4分,选不全得2分,有错选得0分1、关于做匀速圆周运动的线速度、角速度、周期的关系,以下说法中正确的是( )A、线速度较大的物体其角速度一定较大B、线速度较大的物体其周期一定较小C、角速度较大的物体其运动半径一定较小D、角速度较大的物体其周期一定较小2、质量为M的汽车通过凸形桥顶点时,对桥面的压力刚好是零。
如果凸形桥的半径为R,则汽车的速度大小为( )A、v =B、 v =C、 v >D、 v <3、如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道内做圆周运动,圆半径为R。
小球运动到最高点时刚好不脱离圆环,小球通过最高点时,以下说法中正确的是( )A、小球受到的向心力等于重力mgB、小球对圆环的压力大小等于mgC、小球的线速度大小等于D、小球的向心加速度大小等于g4、一个物体沿圆周轨道运动的过程中,任意时刻的速度均不为零。
以下说法中正确的是( )A、任意时刻物体所受到的合力一定不为零B、任意时刻物体运动的加速度一定不为零C、物体运动速度大小一定不断变化D、物体运动速度方向一定不断变化5、如图所示,长为L轻绳上端固定,下端系一小球,现将轻绳拉至水平位置后,将小球由静止释放。
当小球摆至悬点正下方时,小球的速度为n 1,加速度为a1,绳对小球拉力为T1。
若增加绳子的长度,仍将轻绳拉至水平位置后无初速释放,当其运动到最低点时,速度大小为n 2,加速度大小为a2,绳对小球的拉力为T2。
比较前后两次所得的结果,可知( )A、n 2>n 1, a2> a1, T2> T1B、n 2>n 1, a2> a1, T2= T1C、n 2>n 1, a2= a1, T2= T1D、n 2>n 1, a2= a1, T2> T16、如图所示的皮带传动装置中,a、b两轮同轴,ra:rb=2:1,rb:rc=2:1。
1.(双选)质点做匀速圆周运动,则( )
A.在任何相等的时间里,质点的位移都相等
B.在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等
C.在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相等
D.在任何相等的时间里,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等
解析:选BD.质点做匀速圆周运动时,相等的时间内通过的圆弧长度相等,即路程大小相等,B正确;相等的时间内半径转过的角度,即通过的圆弧长对应的圆心角相等,D 正确;但由于位移和平均速度是矢量,即使大小相等,方向也不相同,A、C错误.2.(双选)下列关于圆周运动的说法中正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀速运动
B.匀速圆周运动是变速运动
C.匀速圆周运动的线速度不变
D.匀速圆周运动的角速度不变
解析:选BD.匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻改变,故A、C错误,B正确;匀速圆周运动中角速度是不变的,故D正确.
3.(单选)关于角速度和线速度,下列说法正确的是( )
A.半径一定,角速度与线速度成反比
B.半径一定,角速度与线速度成正比
C.线速度一定,角速度与半径成正比
D.角速度一定,线速度与半径成反比
解析:选B.由v=ωr可知,r一定时,v与ω成正比,A错误,B正确;v一定时,ω与r成反比,C错误;ω一定时,v与r成正比,D错误.
4. (单选)如图所示是一个玩具陀螺.a、b和c是陀螺上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是( )
A.a、b和c三点的线速度大小相等
B.a、b和c三点的角速度相等
C.a、b的角速度比c的大
D.c的线速度比a、b的大
解析:选B.a、b、c三点的角速度相同,而线速度不同,故B对,A、C错.再由
v=ωr得c的线速度比a、b的小,D错.
5. (2014·高考天津卷改编)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA 方向恰好与v的方向相同,如图所示.若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距O的高度h和圆盘转动的角速度大小ω分别为多少.
解析:由平抛运动的规律结合圆周运动的知识求解.
小球做平抛运动,在竖直方向:h =gt 2①12在水平方向R =v t ②
由①②两式可得h =③gR 2
2v 2小球落在A 点的过程中,OA 转过的角度
θ=2n π=ωt (n =1,2,3,…)④
由②④两式得ω=(n =1,2,3,…).2n πv R 答案: (n =1,2,3,…)
gR 22v 22n πv R。