圆周运动同步练习题-高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

圆周运动练习一．选择题1.如图所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是（）A．它们的运动周期都是相同的B．它们的线速度都是相同的C．它们的线速度大小都是相同的D．它们的角速度是不同的2.如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，则（

）A．a、b两点线速度相同B．a、b两点角速度相同C．若θ＝30°，则a、b两点的线速度之比va∶vb＝3∶2D．若θ＝30°，则a、b两点的向心加速度之比aa∶ab＝2∶33.如图所示为一皮带传动装置，在匀速传动过程中皮带不打滑，rB＝2rC＝2rA.，则轮上A、B、C三点的线速度、角速度的关系正确的是

A.三点的线速度之比vA:vB:vC=1:1:2

B.三点的线速度之比vA:vB:vC=2:2:1

C.三点的角速度之比ωA:ωB:ωC=1:2:2

D.三点的角速度之比ωA:ωB:ωC=2:1:14.如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比（）A．线速度之比为1：4B．角速度之比为4：1C．向心加速度之比为8：1D．向心加速度之比为1：85.如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机，它是由两个大小相等直径约为30cm的感应玻璃盘起电的．其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮链接如图乙所示，现玻璃盘以100r/min的转速旋转，已知主动轮的半径约为8cm，从动轮的半径约为2cm，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是（）A.P、Q的线速度相同B.玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反C.P点的线速度大小约为1.6m/sD.摇把的转速约为400r/min6.如图所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数z1=32，从动轮的齿数z2=8，当主动轮以角速度ω顺时针转动时，从动轮的运动情况是（）A.顺时针转动，周期为π2B.逆时针转动，周期为πC.顺时针转动，周期为8πD.逆时针转动，周期为87.风速仪结构如图（a）所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间△t内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片A.转速逐渐减小，平均速率为4πnr∆B.转速逐渐减小，平均速率为8πnrC.转速逐渐增大，平均速率为4πnr∆D.转速逐渐增大，平均速率为8πnr8.某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上有一个信号发射装置P，能发射水平红外线，P到圆心的距离为28cm。B盘上有一个带窗口的红外线信号接受装置Q，Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度相同，都是4πm/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接受窗口，如图所示，则Q接受到的红外线信号的周期是

A.

0.56sB.

0.28sC.

0.16sD.

0.07s

9.如图甲，水平放置的圆盘绕竖直固定轴匀速转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝，将激光器a与传感器b上下对准，a、b可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，当狭缝经过a、b之间时，b接收到一个激光信号，图乙为b所接收的光信号强度I随时间t变化的图线，图中△t1=1.0×10-3s，△t2=0.8×10-3s．由此可知A.圆盘转动的周期为1sB.圆盘转动的角速度为2.5πrad/sC.a、b同步移动的方向沿半径指向圆心D.a、b同步移动的速度大小约为1410.如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根细铁钉，可视为质点的小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动，每次细绳碰到钉子均无机械能损失。在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）.下列说法正确的是A．t=10s时刻细绳第二次碰到钉子 B．t=11s时刻细绳第二次碰到钉子C．t=11.5s时刻细绳拉力大小为7.5ND．细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s11.一根轻质细绳一端缠绕在一半径为r的圆盘边缘，另一端和一放在水平面上的物体相连，如图所示，圆盘在电动机的带动下以角速度ω逆时针匀速转动，此过程中物体沿水平面向左移动，则在绳子变为竖直之前（）A．物体沿水平面加速运动，速度始终小于ωrB．物体沿水平面加速运动，速度始终大于ωrC．物体沿水平面减速运动，速度始终小于ωrD．物体沿水平面减速运动，速度始终大于ωr12.图中M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为R，内筒半径比R小很多，可以忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间成真空．两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线（图中垂直于纸面）做匀速转动，设从M筒内部可以通过窄缝S（与M筒的轴线平行）不断地向外射出两种不同速率v1和v2的微粒，从S处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向，微粒到达N筒后就附着在N筒上．如果R、v1和v2都不变，而ω取某一合适的值，则（）A.只要时间足够长，N筒上将到处都落有微粒B.有可能使微粒落在N筒上的位置都在a处一条与缝平行的窄条上C.有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如b处一条与s缝平行的窄条上D.有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如b处和c处与s缝平行的窄条上二．计算题13.如图所示，一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘接触。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而为发电机提供动力。自行车车轮的半径R1=35cm，小齿轮的半径R2=4.0cm，大齿轮的半径R3=10.0cm。求大齿轮的转速n1和摩擦小轮的转速n2之比。（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）14.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O点且水平向右为x轴正方向。在圆心O点正上方距盘面高为h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。则：

（1）每一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3π215.一质量为m的小球与穿过光滑水平般中央小孔O的轻绳相连,用手拉着小球的另一端使小球在水平板上绕O做半径为a、角速度为ω1的匀速圆周运动

（1）若将绳子从这个状态迅速放松,后又拉紧,使小球绕O做半径为b的匀速圆周运动,则从绳子被放松到拉紧经过多少时间?

（2）小球沿半径为b的圆周匀速运动时角速度ω2多大?

16.某同学在雨天竖直向上撑一把半径为R＝0.8m的雨伞，雨伞边缘离地面的高度h＝1.8m，如图所示，当人以ω＝2πrad/s转动雨伞时，发现雨滴做离心运动，最后落到地面，求落到地面的雨滴构成的圆的半径是多少？雨滴的速度是多大？(g取10m/s2)17.如图甲，右端固定的压缩弹簧，将小球由静止弹出，小球从轨道末端A竖直飞出，恰好从转盘的M孔向上穿出，又恰好从N孔落下．己知弹簧弹性势能E=9J，小球质量m=0.5kg，半径为R=1m的四分之一圆轨道与水平轨道平滑连接，整条轨道的中间呈V形（如图乙），夹角为60°（如图丙）．圆盘匀速转动，竖直轴与盘面垂直，孔M、N在同一条直径上，且紧挨轨道上端A．不计一切摩擦、空气阻力及小球通过孔的时间，g=10m/s2．求：

（1）小球在通过圆轨道上端A时，V形槽每个面对小球支持力的大小；

（2）圆盘转动的最小角速度ω．18.在同一水平高度上有A、B两物体，它们的质量分别为m、M，A物体从如图所示位置开始以角速度ω绕O点在竖直平面内顺时针做匀速圆周运动，其轨道半径为R，同时，B物体在力F作用下由静止开始在光滑水平面上沿x轴正方向做直线运动，如图所示.（1）A物体运动到什么位置时，它的速度可能与B物体相同？

（2）要使两物体速度相同，作用在B物体上的力F应多大？

（3）当物体速度相同时，B物体的最小位移是多少？19.如图所示，M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为R，内筒半径比R小很多，可以忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间抽成真空．两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线（图中垂直于纸面）做匀速转动．设从M筒内部可以通过窄缝S（与M筒的轴线平行）不断地向外射出两种不同速率v1和v2的微粒，从S处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向，微粒到达N筒后就附着在N筒上．如果R、v1和v2都不变，而ω取某一合适的值，则微粒可能落在何处？20.如图所示，一个半径为R=2.0m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，转动角速度为ω=5.0rad/s．在A处有一个小滑块随圆盘一起转动，某一时刻，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管进入光滑斜面轨道AB．已知AB段斜面倾角为37°．滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处的机械能损失．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，结果保留两位有效数字）

（1）若AB间的距离为3.0m，求滑块从A滑至B点的时间；

（2）滑块从开始上滑、到再下滑回A处的过程中，圆盘转动的圈数．21.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