2019-2020年高中物理 第4章 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 第1講 勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述題組訓(xùn)練 魯科版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 第4章 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 第1講 勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述題組訓(xùn)練 魯科版必修2 [時(shí)間：60分鐘] 題組一　對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解 1．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列不變的物理量是(　　) A．速度 B．速率 C．角速度 D．周期 2．質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則(　　) A．在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)的位移都相等 B．在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程都相等 C．在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度都相同 D．在任何相等的時(shí)間里，連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度都相等 題組二　圓周運(yùn)動(dòng)各物理量間的關(guān)系 3．一般的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械上都標(biāo)有“轉(zhuǎn)速 r/min”，該數(shù)值是轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械正常工作時(shí)的轉(zhuǎn)速，不同的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械上標(biāo)有的轉(zhuǎn)速一般是不同的．下列有關(guān)轉(zhuǎn)速的說(shuō)法正確的是(　　) A．轉(zhuǎn)速越大，說(shuō)明該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械正常工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度一定越大 B．轉(zhuǎn)速越大，說(shuō)明該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械正常工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度一定越大 C．轉(zhuǎn)速越大，說(shuō)明該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械正常工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期一定越大 D．轉(zhuǎn)速越大，說(shuō)明該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械正常工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期一定越小 4．一個(gè)電子鐘的秒針角速度為(　　) A．π rad/s B．2π rad/s C. rad/s D. rad/s 5．假設(shè)“神舟”十號(hào)實(shí)施變軌后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，共運(yùn)行了n周，起始時(shí)刻為t1，結(jié)束時(shí)刻為t2，運(yùn)行速度為v，半徑為r.則計(jì)算其運(yùn)行周期可用(　　) A．T＝ B．T＝ C．T＝ D．T＝ 6．汽車(chē)在公路上行駛一般不打滑，輪子轉(zhuǎn)一周，汽車(chē)向前行駛的距離等于車(chē)輪的周長(zhǎng)．某國(guó)產(chǎn)轎車(chē)的車(chē)輪半徑約為30 cm，當(dāng)該型號(hào)的轎車(chē)在高速公路上行駛時(shí)，駕駛員面前速率計(jì)的指針指在“120 km/h”上，可估算出該車(chē)輪的轉(zhuǎn)速約為(　　) A．1 000 r/s B．1 000 r/min C．1 000 r/h D．2 000 r/s 7．如圖1所示，靜止在地球上的物體都要隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，a是位于赤道上的一點(diǎn)，b是位于北緯30的一點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖1 A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)周期都相同 B．它們的角速度是不同的 C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的線速度大小相同 D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)線速度大小之比為2∶ 8．甲、乙兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它們的角速度之比為3∶1，線速度之比為2∶3，那么下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．它們的半徑之比為2∶9 B．它們的半徑之比為1∶2 C．它們的周期之比為2∶3 D．它們的周期之比為1∶3 題組三　傳動(dòng)問(wèn)題 9．如圖2所示為常見(jiàn)的自行車(chē)傳動(dòng)示意圖．A輪與腳蹬子相連，B輪與車(chē)軸相連，C為車(chē)輪．當(dāng)人蹬車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是(　　) 圖2 A．A輪與B輪的角速度相同 B．A輪邊緣與B輪邊緣的線速度相同 C．B輪邊緣與C輪邊緣的線速度相同 D．B輪與C輪的角速度相同 10.如圖3所示是一個(gè)玩具陀螺．a(chǎn)、b和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(　　) 圖3 A．a(chǎn)、b和c三點(diǎn)的線速度大小相等 B．a(chǎn)、b和c三點(diǎn)的角速度相等 C．a(chǎn)、b的角速度比c的大 D．c的線速度比a、b的大 11.無(wú)級(jí)變速是指在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地變換速度，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的擋位變速器，很多高檔汽車(chē)都應(yīng)用了“無(wú)級(jí)變速”．圖4所示為一種“滾輪—平盤(pán)無(wú)級(jí)變速器”的示意圖，它由固定在主動(dòng)軸上的平盤(pán)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(pán)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)軸的轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動(dòng)軸軸線的距離x之間的關(guān)系是(　　) 圖4 A．n2＝n1 B．n1＝n2 C．n2＝n1 D．n2＝n1 12．如圖5所示的傳動(dòng)裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B兩輪用皮帶傳動(dòng)，三個(gè)輪的半徑關(guān)系是rA＝rC＝2rB.若皮帶不打滑，求A、B、C三輪邊緣上a、b、c三點(diǎn)的角速度之比和線速度大小之比． 圖5 題組四　綜合應(yīng)用 13．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，10 s內(nèi)沿半徑為20 m的圓周運(yùn)動(dòng)100 m，試求物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)： (1)線速度的大??； (2)角速度的大??； (3)周期的大?。? 14．如圖6所示，小球A在光滑的半徑為R的圓形槽內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到圖中a點(diǎn)時(shí)，在圓形槽中心O點(diǎn)正上方h處，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平拋出，結(jié)果恰好在a點(diǎn)與A球相碰，求： 圖6 (1)B球拋出時(shí)的水平初速度大??； (2)A球運(yùn)動(dòng)的線速度最小值． 答案精析 第4章　勻速圓周運(yùn)動(dòng) 第1講　勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述 1．BCD　[物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度的大小雖然不變，但它的方向在不斷變化，選項(xiàng)B、C、D正確．] 2．BD　[如圖所示，經(jīng)，質(zhì)點(diǎn)由A到B，再經(jīng)，質(zhì)點(diǎn)由B到C，由于線速度大小不變，根據(jù)線速度的定義，Δs＝v，所以相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相等，B對(duì)；但位移xAB、xBC大小相等，方向并不相同，平均速度不同，A、C錯(cuò)；由角速度的定義ω＝知Δt相同，Δθ＝ωΔt相同，D對(duì)．] 3．BD　[轉(zhuǎn)速n越大，角速度ω＝2πn一定越大，周期T＝＝一定越小，由v＝ωr知只有r一定時(shí)，ω越大，v才越大，B、D對(duì)．] 4．C 5．AC　[由題意可知飛船勻速圓周運(yùn)動(dòng)n周所需時(shí)間Δt＝t2－t1，故其周期T＝＝，故選項(xiàng)A正確；由周期公式有T＝，故選項(xiàng)C正確．] 6．B　[由公式ω＝2πn，得v＝rω＝2πrn，其中r＝30 cm＝0.3 m，v＝120 km/h＝ m/s，代入得n＝ r/s，約為1 000 r/min.] 7．AD　[地球繞自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，地球上各點(diǎn)的周期及角速度都是相同的．地球表面物體做圓周運(yùn)動(dòng)的平面是物體所在緯度線平面，其圓心分布在整條自轉(zhuǎn)軸上，不同緯度處物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是不同的，b點(diǎn)半徑rb＝，由v＝ωr，可得va∶vb＝2∶.] 8．AD　[由v＝ωr，得r＝，＝＝，A對(duì)，B錯(cuò)；由T＝，得T甲∶T乙＝∶＝，C錯(cuò)，D對(duì)．] 9．BD　[A、B兩輪以鏈條相連，其邊緣線速度相同，B、C同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度相同．] 10．B　[a、b和c均是同一陀螺上的點(diǎn)，它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度都是陀螺旋轉(zhuǎn)的角速度ω，B對(duì)、C錯(cuò)；三點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)半徑關(guān)系ra＝rb>rc，據(jù)v＝ωr可知，三點(diǎn)的線速度關(guān)系va＝vb>vc，A、D錯(cuò)．] 11．A　[由滾輪不會(huì)打滑可知，主動(dòng)軸上的平盤(pán)與可隨從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱形滾輪在接觸點(diǎn)處的線速度相同，即v1＝v2，由此可得x2πn1＝r2πn2，所以n2＝n1，選項(xiàng)A正確．] 12．1∶2∶2　1∶1∶2 解析　a、b兩點(diǎn)比較：va＝vb 由v＝ωr得：ωa∶ωb＝rB∶rA＝1∶2 b、c兩點(diǎn)比較ωb＝ωc 由v＝ωr得：vb∶vc＝rB∶rC＝1∶2 所以ωa∶ωb∶ωc＝1∶2∶2 va∶vb∶vc＝1∶1∶2 13．(1)10 m/s　(2)0.5 rad/s　(3)4π s 解析　(1)依據(jù)線速度的定義式v＝可得v＝＝ m/s＝10 m/s. (2)依據(jù)v＝ωr可得ω＝＝ rad/s＝0.5 rad/s. (3)T＝＝ s＝4π s 14．(1)R　(2)2πR 解析　(1)小球B做平拋運(yùn)動(dòng)，其在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則 R＝v0t① 在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，則 h＝gt2② 由①②得v0＝＝R. (2)設(shè)相碰時(shí)，A球轉(zhuǎn)了n圈，則A球的線速度 vA＝＝＝2πRn 當(dāng)n＝1時(shí)，其線速度有最小值，即 vmin＝2πR.