2019-2020年高中物理 第五章 第4節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 第五章 第4節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí) 新人教版必修2 一、選擇題(1~4題為單選題,5題為多選題) 1.某老師在做豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)快慢的實(shí)驗(yàn)研究,并給運(yùn)動(dòng)小球拍了頻閃照片,如圖所示(小球相鄰影像間的時(shí)間間隔相等),小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢比較,下列說法中不正確的是( ) A.該小球所做的運(yùn)動(dòng)不是勻速圓周運(yùn)動(dòng) B.最高點(diǎn)附近小球相鄰影像間弧長(zhǎng)短,線速度小,運(yùn)動(dòng)較慢 C.最低點(diǎn)附近小球相鄰影像間圓心角大,角速度大,運(yùn)動(dòng)較快 D.小球在相鄰影像間運(yùn)動(dòng)時(shí)間間隔相等,最高點(diǎn)與最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一樣快 答案:D 解析:由所給頻閃照片可知,在最高點(diǎn)附近,像間弧長(zhǎng)較小,表明最高點(diǎn)附近的線速度較小,運(yùn)動(dòng)較慢;在最低點(diǎn)附近,像間弧長(zhǎng)較大,對(duì)應(yīng)相同時(shí)間內(nèi)通過的圓心角較大,故角速度較大,運(yùn)動(dòng)較快,A、B、C選項(xiàng)正確,D選項(xiàng)不正確。 2.(山西大學(xué)附中xx~xx學(xué)年高一下學(xué)期檢測(cè))如圖所示是一個(gè)玩具陀螺。a、b、c是陀螺上的三個(gè)點(diǎn)。當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí),下列表述正確的是( ) A.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的線速度大小相等 B.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的角速度相等 C.a(chǎn)、b的角速度比c的角速度大 D.c的線速度比a、b的線速度大 答案:B 解析:a、b、c三點(diǎn)的角速度相同,而線速度不同,由v=ωr得va=vb>vc,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。 3.如圖所示為一種早期的自行車,這種帶鏈條傳動(dòng)的自行車前輪的直徑很大,這樣的設(shè)計(jì)在當(dāng)時(shí)主要是為了( ) A.提高速度 B.提高穩(wěn)定性 C.騎行方便 D.減小阻力 答案:A 解析:在騎車人腳蹬車輪轉(zhuǎn)速一定的情況下,據(jù)公式v=ωr知,輪子半徑越大,車輪邊緣的線速度越大,車行駛得也就越快,故A選項(xiàng)正確。 4.(臺(tái)州市書生中學(xué)xx~xx學(xué)年高一下學(xué)期檢測(cè))如圖所示,當(dāng)正方形薄板繞著過其中心O并與板垂直的 轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),板上A、B兩點(diǎn)的( ) A.角速度之比ωA∶ωB=1∶ B.角速度之比ωA∶ωB=∶1 C.線速度之比vA∶vB=1∶ D.線速度之比vA∶vB=∶1 答案:C 解析:因?yàn)锳、B在同一薄板上,所以ωA=ωB,故A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤;==,故C正確,D錯(cuò)誤。 5.如圖所示為某一皮帶傳動(dòng)裝置,主動(dòng)輪的半徑為r1,從動(dòng)輪的半徑為r2,已知主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為n,轉(zhuǎn)動(dòng)過程中皮帶不打滑。下列說法正確的是( ) A.從動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) B.從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C.從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n D.從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n 答案:BC 解析:根據(jù)皮帶的纏繞方向知B正確,由2πnr1=2πn2r2,得n2=n,C項(xiàng)正確。 二、非選擇題 6.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的同學(xué),10s內(nèi)沿半徑為20m的圓周運(yùn)動(dòng)了50m,試求該同學(xué)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí): (1)線速度的大?。? (2)角速度的大??; (3)周期的大小。 答案:(1)5m/s (2)0.25rad/s (3)8πs 解析:(1)由線速度的定義式v=得 v==m/s=5m/s。 (2)由v=ωr得ω==rad/s=0.25rad/s。 (3)由ω=得T==s=8πs。 7.收割機(jī)撥禾輪上面通常裝4個(gè)到6個(gè)壓板,如圖所示,撥禾輪一邊旋轉(zhuǎn),一邊隨收割機(jī)前進(jìn),壓板轉(zhuǎn)到下方才發(fā)揮作用,一方面把農(nóng)作物壓向切斷器,另一方面把切下來的農(nóng)作物鋪放在收割臺(tái)上,因此要求壓板運(yùn)動(dòng)到下方時(shí)相對(duì)于農(nóng)作物的速率與收割機(jī)前進(jìn)方向相反。已知收割機(jī)前進(jìn)速率為1.2m/s,撥禾輪直徑為1.5m,轉(zhuǎn)速為22r/min,則壓板運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)擠壓農(nóng)作物的速率為多大? 答案:0.53m/s 解析:設(shè)壓板轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)端點(diǎn)的速度為v1, 則v1=2πnr=2×3.14××m/s=1.73m/s。 由于撥禾輪是在收割機(jī)上,而收割機(jī)的前進(jìn)速度為v2,所以撥禾輪上的壓板在最低點(diǎn)擠壓作物的速率為v=v1-v2=(1.73-1.2)m/s=0.53m/s,方向向后。 能力提升 一、選擇題(1~3題為單選題,4題為多選題) 1.教師在黑板上畫圓,圓規(guī)腳之間的距離是25cm,他保持這個(gè)距離不變,讓粉筆在黑板上勻速的畫了一個(gè)圓,粉筆的線速度是2.5m/s。關(guān)于粉筆的運(yùn)動(dòng),有下列說法: ①角速度是0.1rad/s; ②角速度是10rad/s; ③周期是10s; ④周期是0.628s; ⑤頻率是10Hz; ⑥頻率是1.59Hz; ⑦轉(zhuǎn)速小于2r/s; ⑧轉(zhuǎn)速大于2r/s。 下列哪個(gè)選項(xiàng)中的結(jié)果是全部正確的( ) A.①③⑤⑦ B.②④⑤⑦ C.②④⑥⑦ D.②④⑥⑧ 答案:C 解析:ω==10rad/s,T==0.628s, f==1.59Hz,n=f=1.59r/s。 2.(濰坊市xx~xx學(xué)年高一下學(xué)期五縣聯(lián)考)如圖所示為一種“滾輪——平盤無級(jí)變速器”的示意圖,它由固定于主動(dòng)軸上的平盤和可隨從動(dòng)軸移動(dòng)的圓柱形滾輪組成。由于摩擦的作用,當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),滾輪就會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)。如果認(rèn)為滾輪不會(huì)打滑,那么主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心到主動(dòng)軸軸線的距離x之間的關(guān)系是( ) A.n2=n1 B.n2=n1 C.n2=n1 D.n2=n1 答案:D 解析:此問題屬齒輪傳動(dòng)模型,==,∴n2=n1。 3.兩個(gè)小球固定在一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的桿的兩端,繞桿的O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,當(dāng)小球1的速度為v1時(shí),小球2的速度為v2,則轉(zhuǎn)軸O到小球2的距離是( ) A. B. C. D. 答案:B 解析:兩小球角速度相等,即ω1=ω2,設(shè)兩球到O點(diǎn)的距離分別為r1、r2,即=,又由于r1+r2=L,所以r2=,故選B。 4.(哈師大附中xx~xx學(xué)年高一下學(xué)期期中)圖甲為磁帶錄音機(jī)的磁帶盒,可簡(jiǎn)化為圖乙所示的傳動(dòng)模型,A、B為纏繞磁帶的兩個(gè)輪子,兩輪的半徑均為r,在放音結(jié)束時(shí),磁帶全部繞到了B輪上,磁帶的外緣半徑R=3r,現(xiàn)在進(jìn)行倒帶,使磁帶繞到A輪上。倒帶時(shí)A輪是主動(dòng)輪,其角速度是恒定的,B輪是從動(dòng)輪,則在倒帶的過程中下列說法正確的是( ) A.倒帶開始時(shí)A、B兩輪的角速度之比為1∶3 B.倒帶結(jié)束時(shí)A、B兩輪的角速度之比為1∶3 C.倒帶過程中磁帶的運(yùn)動(dòng)速度變大 D.倒帶過程中磁帶的運(yùn)動(dòng)速度不變 答案:BC 解析:此問題屬皮帶傳動(dòng)模型,=, 倒帶開始時(shí)rA=rB,所以ωA∶ωB=3∶1,A錯(cuò)誤; 倒帶結(jié)束時(shí),rA=3rB,所以ωA∶ωB=1∶3,B正確; 根據(jù)v=ωr可知倒帶過程中磁帶的運(yùn)動(dòng)速度變大,C正確,D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 5.一半徑為R的雨傘繞柄以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),如圖所示,傘邊緣距地面高h(yuǎn),甩出的水滴在地面上形成一個(gè)圓,求此圓半徑r為多少? 答案:r=R 解析:間距關(guān)系如圖所示(俯視圖)。 雨滴飛出的速度大小為v=ωR 雨滴做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上有h=gt2 在水平方向上有s=vt 由幾何關(guān)系知,雨滴半徑r= 解以上幾式得r=R 6.如圖所示,B物體放在光滑的水平地面上,在水平力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),B物體的質(zhì)量為m,同時(shí)A物體在豎直面內(nèi)由M點(diǎn)開始做半徑為r、角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求滿足使A、B速度相同的力F的取值。 答案:(n=0,1,2,…) 解析:速度相同即大小、方向相同,B為水平向右,A一定要在最低點(diǎn)才能保證速度水平向右。由題意可知:當(dāng)A從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí) t=nT+T(n=0,1,2…), 線速度v=ωr 對(duì)于B(初速度為0): v=at=(nT+T)=(n+) 解得:F=(n=0,1,2…)。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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