圆周运动（培优）练习（word版含答案）

2020-2021学年第二学期高一物理人教版（2019）必修第二册圆周运动培优练习一、单选题1．如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为，当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动，忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（）A．飞镖击中P点所需的时间为B．圆盘的半径可能为C．圆盘转动角速度的最小值为D．P点随圆盘转动的线速度不可能为2．硬盘是电脑主要的存储媒介，信息以字节的形式存储在硬盘的磁道和扇区上，家用台式电脑上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示。若某台计算机上的硬盘共有个磁道（即个不同半径的同心圆），每个磁道分成个扇区，每个扇区可以记录个字节。电动机使磁盘以的角速度匀速转动，磁头在读写数据时是不动的，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道。则（）A．磁头在内圈磁道与外圈磁道上运动的线速度相同B．硬盘的转速为C．一个扇区通过磁头所用时间约为D．不计磁头转移磁道的时间，计算机内最多可以从一个硬盘面上读取个字节3．一小球质量为，用长为的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于点，在点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则（）A．小球线速度变小 B．小球的角速度突然增大到原来的倍C．小球的向心加速度突然增大到原来的3倍 D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的3倍4．明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画，记录了我们祖先的劳动智慧。如图，有大小两个齿轮，大齿轮半径为，小齿轮半径60cm，A、B分别为两个齿轮边缘上的点，C为水车轮缘上的点，其半径30cm，则A、B、C三点的（）A．A、B点的角速度之比为2：1B．A、B点的线速度之比为1：2C．B、C点转动周期之比为1：2D．B、C点的向心加速度之比为2：15．在自行车传动系统中，已知大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别是r1，r2，r3，当大齿轮以角速度ω匀速转动时，后轮边缘的线速度大小为（）A． B． C． D．6．如图所示，机械手表的时针、分针、秒针的角速度之比为（）A． B． C． D．7．如图所示，长为L的轻直棒一端可绕固定轴O转动，另一端固定一质量为m的小球，小球搁在水平升降台上，升降平台以速度v匀速上升。下列说法正确的是（）A．小球做匀速圆周运动B．当棒与竖直方向的夹角为α时，小球的速度为C．棒的角速度逐渐增大D．当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为8．如图，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB∶RC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（）A．线速度大小之比为3∶3∶2B．角速度之比为3∶3∶2C．转速之比为2∶3∶2D．向心加速度大小之比为9∶6∶29．如图所示，主动轮M通过皮带带动从动轮N做匀速转动，a是M轮上距轴O1的距离等于M轮半径一半的点，b、c分别是N轮和M轮轮缘上的点，已知在皮带不打滑的情况下，N轮的转速是M轮的3倍，则（）A．M轮与N轮半径之比为2∶1 B．a、b两点的线速度之比为1∶3C．b、c两点的周期之比为1∶3 D．a、c两点的线速度之比为1∶110．花式篮球是年青人酷爱的一项运动，图示为某同学在单指转篮球，篮球绕中心线OO′匀速转动，A、B为篮球表面不同位置的两点，则()A．B点的角速度大于A点角速度B．A、B两点线速度大小相等C．A、B两点的周期相等D．A、B两点向心加速度大小相等11．无级变速是指在变速范围内任意连续地变换速度，其性能优于传统的挡位变速器，很多高档汽车都应用了“无级变速”．图所示为一种“滚轮－平盘无级变速器”的示意图，它由固定在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，那么主动轴的转速n1、从动轴的转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是()．A．n2＝n1 B．n1＝n2C．n2＝n1 D．n2＝n112．如图为一个简易的冲击式水轮机模型，水流自水平的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成θ＝37°角。测得水从管口流出速度v0＝3m/s，轮子半径R＝。不计挡水板的大小，不计空气阻力。取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝，cos37°＝。则可知（）A．水管出水口距轮轴O的水平距离x=B．水管出水口距轮轴O的竖直距离h=C．该装置工作稳定时，轮子的转动角速度ω=30rad/sD．该装置工作稳定时，轮子的转动周期T大于13．如图所示，两轮紧挨在一起靠摩擦力传动而同时转动，其中A、B是两轮边缘上的点，C为上的一点，且C点到的距离与B点到的距离相等，则下列说法正确的是（）A．BC两点线速度大小相等 B．AB两点角速度相等C．BC两点角速度相等 D．AB两点线速度大小相等14．修正带是中学生必备的学习用具，其结构如图所示，包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件，大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中，大小齿轮相互吻合，a、b点分别位于大小齿轮的边缘，c点位于大齿轮的半径中点，当纸带匀速走动时（）A．a、b点的线速度大小相同B．a、c点的线速度大小相同C．b、c点的角速度相同D．大小齿轮的转动方向相同二、解答题15．如图所示，M是水平放置的半径足够大容器的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO’匀速转动，规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向．在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，从t＝0时刻开始从O点正上方随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v.已知容器在t＝0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水．求：(1)每一滴水经多长时间落到盘面上；(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动的角速度应为多大；(3)第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离x.16．如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向。在O点正上方距盘面高为h＝5m处有一个可间断滴水的容器，从t＝0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。已知t＝0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。（取g＝10m/s2）(1)第二滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上？(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘的角速度ω应为多大？(3)当圆盘的角速度为π时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2m，求容器的加速度a。17．如图所示，一根长为L的均匀细杆可以绕通过其一端O的水平轴在竖直平面内转动。杆开始时在外力作用下保持水平静止，杆上距O点为a处有一小物体静止于杆上。此杆突然在外力作用下以匀角速度顺时针转动，结果经一段时间后小物体刚好与杆的A端相碰，设小物体在空气中运动时没有翻转。试计算杆转动的角速度应取何值？18．A、B两物体的质量均为m，它们以相同的初速度vo从如图所示的位置出发，A绕O点做匀速圆周运动，半径为r。B受到一个水平恒力的作用，那么对B施加的水平恒力的大小、