20192020学年高中物理第五章4圆周运动练习(含解析)新人教必修2

20192020学年高中物理第五章4.圆周运动练习(含分析)新人教版必修220192020学年高中物理第五章4.圆周运动练习(含分析)新人教版必修28/8薁PAGE8衿蚇艿芀袄蚁20192020学年高中物理第五章4.圆周运动练习(含分析)新人教版必修24.圆周运动

1.(多项选择)一般的转动机械上都标有“转速×××r/min”,该数值是转动机械正常工作时的转速,不

同的转动机械上标有的转速一般是不相同的。以下有关转速的说法正确的选项是()

A.转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的线速度必然越大

B.转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的角速度必然越大

C.转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的周期必然越大

D.转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的周期必然越小

2π1剖析转速n越大,角速度ω=2πn必然越大,周期T=??=??必然越小,由v=ωr知只有r一准时,ω越大,v才越大,选项B、D正确。

答案BD

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以下列图,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30cm,当该型号的轿车在高速公路上行驶时,驾驶员眼前速率计的指针指在“120km/h”上,可估计出该车轮的转速约为()剖析汽车匀速行驶,t时间专家驶的行程为:x=vt,车轮在t时间内转过的圈数为:N=nt,车轮上一点转动的行程为:x'=N·2πR,汽车在公路上行驶不打滑,故:x=x',联立解得:vt=nt·2πR,??120有:n=2π??=r/s=17.7r/s≈1000r/min。1

答案B

3.一质点做圆周运动,在时间t内转过n周。已知圆周半径为,则该质点的线速度大小为()R

2π??2π????????2π??A.????B.??C.2π??D.????

??2π??2π??2π????剖析质点做圆周运动的周期T=??,由公式v=??得v=??=??,应选项B正确。??

答案B

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以下列图,风力发电机叶片上有a和b两点,在叶片转动时,、b的角速度分别为ω、ω,线速度ab大小为va、vb,则()A.ab,abω<ωv=vB.ωa>ωb,va=vbC.ωa=ωb,va<vbD.ωa=ωb,va>vb剖析a和b两点都随叶片的转动而做角速度相同的圆周运动,a点的半径较大,依照v=ωr可知,a点的线速度较大,选项D正确。答案D5.(多项选择)以下列图,静止在地球上的物体都要随地球一起转动,a是位于赤道上的一点,b是位于北纬30°的一点,则以下说法正确的选项是()

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A.a、b两点的运动周期都相同

它们的角速度是不相同的

a、b两点的线速度大小相同

D.a、b两点线速度大小之比为2∶√3

剖析地球绕自转轴转动时,地球上各点的周期及角速度都是相同的。地球表面物体做圆周运动的平

面是物体所在纬度线平面,其圆心分布在整条自转轴上,不相同纬度处物体做圆周运动的半径是不相同

????√3,由v=ωr,可得va∶vb=2∶√3。的,b点半径rb=2

答案AD

6.以下列图为发动机的曲轴,发动机的曲轴每分钟转2400周,求:

曲轴转动的周期与角速度;

距转轴r=0.2m的点的线速度大小。

剖析(1)由于曲轴每秒钟转240040(周),周期1s;而每转一周角度为2πrad,因此曲轴转动的角速60=T=40度ω=2π×40rad/s=80πrad/s。(2)已知r=0.2m,因此这一点的线速度v=ωr=80π×0.2m/s=16πm/s。1答案(1)40s80πrad/s(2)16πm/s

能力提升

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1.以下关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法正确的选项是()

A.若甲、乙两物体的线速度相等,则角速度必然相等

B.若甲、乙两物体的角速度相等,则线速度必然相等

C.若甲、乙两物体的周期相等,则角速度必然相等

D.若甲、乙两物体的周期相等,则线速度必然相等

剖析由v=ωr可知,只有在半径r一准时,线速度相等,角速度必然相等,角速度相等,则线速度必然

2π相等,应选项A、B错误;由ω=??可知,甲、乙两物体的周期相等时,角速度必然相等,应选项C正确;

2π由v=ωr=??r可知,因半径r不确定,故周期相等时,线速度不用然相等,选项D错误。

答案C

2.(多项选择)如图为自行车的传动装置表示图,A、B、C分别为大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的一点,则

在此传动装置中()

A.B、C两点的线速度相同

B.A、B两点的线速度相同

C.A、B两点的角速度与对应的半径成正比

D.B、C两点的线速度与对应的半径成正比

剖析大齿轮与小齿轮间是皮带传动,A、B两点的线速度相同,角速度与对应的半径成反比,选项B正

确,C错误;小齿轮与后轮是同轴转动,B、C两点的角速度相同,线速度与对应的半径成正比,选项A

错误,D正确。

答案BD

3.

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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,以下列图,当小球1的速度为v1时,小球2的速度为v2,则转轴到小球2的距离为()OA??1??B.??2??.??1+??2??1+??2C.(??1+??2)??(??1+??2)????1D.??2剖析设小球1、2做圆周运动的半径分别为r1、2,则121212,又因12,因此小rv∶v=ωr∶ωr=r∶rr+r=L球2到转轴O的距离2??2??,B正确。r=??1+??2答案B4.(多项选择)某一皮带传动装置以下列图。主动轮的半径为r,从动轮的半径为r。已知主动轮做顺时12针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。以下说法正确的选项是()

A.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??1nD.从动轮的转速为??2n21剖析由于皮带是交织传动,当主动轮做顺时针转动时,从动轮做逆时针转动;轮子边缘线速度相等,v1=ω1r1=2nπr1,v2=ω2r2=2n'πr2,则由v1=v2,得n'=??1n。??2

答案BC

5.

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以下列图,若是把钟表上的时针、分针、秒针的运动看作匀速圆周运动,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()

59A.60min

60C.59min

61D.min

60剖析分针与秒针的角速度分别为2πω2πrad/s。设两次重合的时间间隔为t,因ω分=rad/s,秒=6036002π2π360060θ分=ω分t,θ秒=ω秒t,θ秒-θ分=2π,得t=????=2π2πs=s=min,故C正确。秒-分60-36005959答案C

6.

(多项选择)以下列图,一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块和,木块放在圆盘的边MNM缘处,木块N放在离圆心1r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,以下说3法中正确的选项是()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

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剖析由传动装置特点知,M、N两木块有相同的角速度1,又由v=ωr知,因r=3r,r=r,故木块M的线速NM度是木块N线速度的3倍,选项B、C正确。答案BC

7.小明同学在学习了圆周运动的知识后,设计了一个课题,名称为:快速测量自行车的骑行速度。他

的设想是:经过计算脚踏板转动的角速度,计算自行车的骑行速度。经过骑行,他获取以下数据:在时间t内脚踏板转动的圈数为,那么脚踏板转动的角速度ω=;要计算自行车的骑行速度,N还需要测量的物理量有;自行车骑行速度的计算公式v=。

????剖析依照角速度的定义式ω=??得ω=2π??;要求自行车的骑行速度,还要知道牙盘的齿轮数m(或半径r)、飞轮的齿轮数n(或半径r)、自行车后轮的半径R;因v=ωr1=v=ωr,又齿轮数与轮子121222的半径成正比