新教材高中物理3.1匀速圆周运动快慢的描述课堂检测含解析鲁教版必修

匀速圆周运动快慢的描述1.如图所示,门上有A、B两点,在开门的过程中,A、B两点的角速度和线速度的大小关系为 ()A>ωBA<ωBA>vBA<vB【解析】选D。A、B两点都绕门轴做匀速圆周运动,B转动的半径大于A转动的半径,两点共轴转动,角速度相同,A、B错误;根据v=rω,角速度相同,B的半径大,则B的线速度大,C错误,D正确。【补偿训练】如图所示为一玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是 ()、b和c三点的线速度大小相等、b和c三点的角速度大小相等、b的角速度比c的大的线速度比a、b的大【解析】选B。a、b和c均是同一陀螺上的点,它们做圆周运动的角速度都为陀螺旋转的角速度ω,B正确,C错误;三点的半径关系为ra=rb>rc,根据v=r·ω可知,三点的线速度关系为va=vb>vc,故A、D错误。2.(多选)如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动,转速为n1,转动过程中皮带不打滑。则下列说法正确的是 ()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r1r2n1D.从动轮的转速为【解析】选B、C。皮带连接两轮,主动轮做顺时针转动沿着交叉的皮带带动从动轮,可知从动轮是逆时针转动,则A错误,B正确。两轮转速之比满足n1n2=r2r1(线速度相等),则n2=r1r3.甲、乙两物体分别做匀速圆周运动,如果它们转动的半径之比为1∶5,线速度之比为3∶2,则下列说法正确的是 ()A.甲、乙两物体的角速度之比是2∶15B.甲、乙两物体的角速度之比是10∶3C.甲、乙两物体的周期之比是2∶15D.甲、乙两物体的周期之比是10∶3【解析】选C。由v=rω知ω=vr,所以ω甲ω乙=v甲r甲v乙r乙=v甲v乙·r乙r甲=32×51=152,故A、B均错误;由v=2πrT知T=4.如图所示,圆环以直径AB为轴匀速转动。已知其半径为m,周期为4s,求环上P点和Q【解析】P点和Q点的角速度ω=2π求线速度则需要找出P点和Q点做圆周运动的半径。P点和Q点绕AB做圆周运动,其轨迹的圆心不同。P点和Q点的圆周运动的半径分别为rP=R·sin30°=12R,rQ=R·sin60°=3故其线速度分别为vP=ωrP≈0.39m/s,vQ=ωrQ≈0.68m/s。答案:P点和Q点的角速度都为1.57rad/s,P点的线速度为0.39m/s,Q点的线速度为0.68m/s。情境:当前由于人们对于健康的需求,更加注重于健身,由此诞生了很多骑行爱好者,在大街上随处可见骑行爱好者所组成的“车队”,为了避免在晚上骑行由于黑暗造成的不便,人们往往会在自行车车轮安装一小型发电机,小发电机的上端有一个摩擦小轮。在行驶过程中,当需要供电时,摩擦小轮压紧车轮,如图所示,此时摩擦小轮在自行车车轮摩擦力作用下转动,发电机发电(已知此时摩擦小轮与自行车车轮之间不打滑,发电机提供的电压与发电机的转速成正比)。问题:(1)摩擦小轮的转速和车轮转速之间大小关系如何?并说明原因。(2)大齿轮转速和车轮转速之间大小关系如何?并说明原因。【解析】(1)摩擦小轮转速大于车轮转速。因为摩擦小轮和车轮“齿轮”连接,具有共同线速度,车轮半径大于摩擦小轮半径,根据v=rω可得,车轮角速度小于摩擦小轮角速度,即车轮转速低于摩擦小轮转速。(2)大齿轮转速小于车轮转速。因为大齿轮和小齿轮链条连接(皮带传动),具有共同线速度,大齿轮半径大于小