2019-2020學(xué)年高中物理 第5章 曲線運(yùn)動(dòng) 第4節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí) 新人教版必修2

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1、第4節(jié)　圓周運(yùn)動(dòng) 2 提升練、課時(shí)跟蹤 一、選擇題 1．(多選)電風(fēng)扇的扇葉的重心如果不在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)使風(fēng)扇抖動(dòng)，并加速轉(zhuǎn)軸磨損．調(diào)整時(shí)，可在扇葉的一區(qū)域通過固定小金屬塊的辦法改變其重心位置．如圖所示，A、B是兩調(diào)整重心的金屬塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，其質(zhì)量相等，它們到轉(zhuǎn)軸O的距離rAωB D．角速度大小相等 解析：選AD　因?yàn)锳、B兩個(gè)調(diào)整重心的金屬塊固定在風(fēng)扇上，因此兩者繞軸O一起轉(zhuǎn)動(dòng)，具有了相同的角速度，ωA＝ωB＝ω，故C錯(cuò)誤，D正確；由線速度與角速度的關(guān)系v＝rω，得：vA＜vB

2、，故A正確，B錯(cuò)誤． 2．甲、乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是(　　) A．若它們的線速度相等，角速度也一定相等 B．若它們的角速度相等，線速度也一定相等 C．若它們的周期相等，角速度也一定相等 D．若它們的周期相等，線速度也一定相等 解析：選C　由公式v＝ωr知，當(dāng)甲、乙兩物體的半徑r相等時(shí)，才滿足線速度相等角速度一定相等或角速度相等線速度一定相等，故A、B錯(cuò)誤；由公式T＝知，當(dāng)半徑r相等時(shí)，才能滿足周期相等線速度一定相等，故D錯(cuò)誤；由公式T＝知，周期相等時(shí)，角速度也一定相等，故C正確． 3．甲、乙兩同學(xué)都在參加體育鍛煉，甲沿著半徑為R的圓周跑道勻速跑步，乙沿著半

3、徑為2R的圓周跑道勻速跑步．在相同的時(shí)間內(nèi)，甲、乙各自跑了一圈，他們的角速度大小分別是ω1、ω2.則(　　) A．ω1＞ω2　　　　　　　 B．ω1＜ω2 C．ω1＝ω2 D．無法確定 解析：選C　根據(jù)角速度的定義知ω＝，題中已告訴兩人所用時(shí)間相等，所以只需比較轉(zhuǎn)過的角度即可，甲、乙兩同學(xué)都是跑的一圈，即轉(zhuǎn)過的角度都是2π，所以甲、乙兩同學(xué)的角速度相等，故C正確． 4．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 解析：選A　在騎車人腳蹬車輪轉(zhuǎn)速一定的情況下，據(jù)

4、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． 5．(多選)如圖所示，一個(gè)繞過O點(diǎn)垂直于盤面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上有a、b、c三點(diǎn)，已知Oc＝，則下面說法中正確的是(　　) A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的線速度大小不相同 B．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的角速度相同 C．c點(diǎn)的線速度大小是a點(diǎn)線速度大小的一半 D．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)周期相同 解析：選BCD　a、b、c三點(diǎn)在同一圓盤上且繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故角速度、周期相同，B、D正確；由v＝ωr知va＝vb，vc＝，A錯(cuò)誤，C正確． 6．關(guān)于地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度、線速度的大小，下列說法正確的是(　　) A．

5、在赤道上的物體線速度最大 B．在兩極的物體線速度最大 C．在赤道上的物體角速度最大 D．在北京和廣州的物體角速度一樣大 解析：選AD　物體隨地球一起繞地軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度一樣，由v＝ωr知半徑大的線速度大．物體在地球上繞地軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在赤道上距地軸最遠(yuǎn)，線速度最大，在兩極距地軸為0，線速度為0.在北京和廣州的物體角速度一樣大，故A、D正確． 7．如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)齒輪的半徑分別為r1、r2、r3.若甲齒輪的角速度為ω1，則丙齒輪的角速度為(　　) A. B． C. D． 解析：選A　甲、乙、丙三個(gè)齒輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等，即r1ω1＝r2ω2＝r3ω3，所

6、以ω3＝，選項(xiàng)A正確． 8．機(jī)械手表中的分針與秒針的運(yùn)動(dòng)可視為勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，分針與秒針從重合到第二次重合，中間經(jīng)歷的時(shí)間為(　　) A．1 min B． min C. min D． min 解析：選C　由于秒針每轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間為1 min；分針轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間為60 min，所以兩針的角速度分別為：ω1＝ rad/s，ω2＝ rad/s.設(shè)經(jīng)過時(shí)間t兩針再次重合，則：ω1t－ω2t＝2π，t＝＝ s＝ min，選項(xiàng)C正確． 9．汽車在公路上行駛一般不打滑，輪子轉(zhuǎn)一周，汽車向前行駛的距離等于車輪的周長(zhǎng)．某國(guó)產(chǎn)轎車的車輪半徑約為30 cm，當(dāng)該型號(hào)的轎車在高速公路上行駛時(shí)，駕駛員面前速

7、率計(jì)的指針指在“120 km/h”上，可估算出該車輪的轉(zhuǎn)速約為(　　) A．1 000 r/s B．1 000 r/min C．1 000 r/h D．2 000 r/s 解析：選B　由公式ω＝2πn，v＝ωr＝2πrn，其中r＝30 cm＝0.3 m，v＝120 km/h＝ m/s，代入公式得n＝ r/s，約為1 000 r/min，故B選項(xiàng)符合題意． 10．半徑為R的大圓盤以角速度ω旋轉(zhuǎn)，如圖所示，有人在盤邊P點(diǎn)上隨盤轉(zhuǎn)動(dòng)，他想用槍擊中圓盤中心的目標(biāo)O，若子彈速度為v0，則(　　) A．槍應(yīng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)O射擊 B．槍應(yīng)向PO右方偏過θ射擊，而cos θ＝ C．槍應(yīng)向PO左

8、方偏過θ射擊，而tan θ＝ D．槍應(yīng)向PO左方偏過θ射擊，而sin θ＝ 解析：選D　射擊時(shí)，由于慣性，子彈具有沿圓周切線的速度v1＝ωR，要擊中O點(diǎn)，即合速度方向沿PO，那么槍應(yīng)向PO左方偏過θ射擊，滿足sin θ＝＝，故D正確． 二、非選擇題 11．圖甲所示是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)． (1)若圖乙中示波器顯示屏橫向的每大格(5小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為5.00×10－2 s，則圓盤的轉(zhuǎn)

9、速為________r/s.(保留3位有效數(shù)字) (2)若測(cè)得圓盤直徑為10.20 cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長(zhǎng)度為________ cm.(保留3位有效數(shù)字) 解析：(1)由題圖可知，圓盤轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間在橫坐標(biāo)上顯示22小格，又橫坐標(biāo)上每小格表示1.00×10－2 s，所以圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T＝22×1.00×10－2 s＝0.22 s，故圓盤的轉(zhuǎn)速為n＝＝ r/s＝4.55 r/s. (2)由題圖乙可知電脈沖持續(xù)的時(shí)間為Δt＝0.01 s，所以圓盤側(cè)面反光涂層的長(zhǎng)度為Δl＝vΔt＝·Δt＝×0.01 m＝1.46 cm. 答案：(1)4.55　(2)1.46 12．如圖所示，為

10、皮帶傳動(dòng)裝置，皮帶輪為O、O′，RB＝RA，RC＝RA，當(dāng)皮帶輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，皮帶與皮帶輪之間不打滑，求A、B、C三點(diǎn)的角速度之比、線速度之比、周期之比． 解析：由題意可知，A、B兩點(diǎn)在同一皮帶輪上，因此ωA＝ωB，又皮帶不打滑，所以vA＝vC，故可得ωC＝＝＝ωA， 所以ωA∶ωB∶ωC＝ωA∶ωA∶ωA＝2∶2∶3， 又vB＝RBωB＝RAωA＝， 所以vA∶vB∶vC＝vA∶vA∶vA＝2∶1∶2， TA∶TB∶TC＝∶∶＝∶∶＝3∶3∶2. 答案：2∶2∶3　2∶1∶2　3∶3∶2 13．一半徑為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，則此圓的半徑r為多少？ 解析：水滴飛出的速度大小v＝ωR， 水滴做平拋運(yùn)動(dòng)，故豎直方向有h＝gt2， 水平方向有l(wèi)＝vt， 由題意畫出俯視圖，如圖所示，由幾何關(guān)系知，水滴在地面上形成的圓的半徑r＝ ， 聯(lián)立以上各式得r＝R . 答案：R 6