2019-2020学年新教材高中物理课时跟踪训练十三匀速圆周运动快慢的描述鲁科版必修第二册

PAGEPAGE1课时跟踪训练（十三）匀速圆周运动快慢的描述A级—学考达标1．下列关于匀速圆周运动的说法正确的是()A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是变速运动C．匀速圆周运动的线速度不变D．匀速圆周运动的角速度变化解析：选B匀速圆周运动速度的方向时刻改变，是一种变速运动，选项A、C错误，B正确。匀速圆周运动中角速度不变，选项D错误。2.2019年1月1日，美国宇航局(NASA)“新视野号”探测器成功飞掠柯伊伯带小天体“天涯海角”，图为探测器拍摄到该小天体的“哑铃”状照片示意图，该小天体绕固定轴匀速自转，其上有到转轴距离不等的A、B两点(LA>LB)，关于这两点运动的描述，下列说法正确的是()A．A、B两点线速度大小相等B．A点的线速度恒定C．A、B两点角速度相等D．相同时间内A、B两点通过的弧长相等解析：选CA、B两点同轴转动，故A、B两点的角速度相等，由LA>LB，根据v＝rω得，A、B两点线速度大小不相等，故A错误，C正确；A、B两点的线速度方向时刻改变，故B错误；A、B两点的线速度不相等，所以相同时间内A、B两点通过的弧长不相等，故D错误。3．(2019·滨州高一检测)手表的秒针的长度是分针长度的1.5倍，则秒针末端的线速度与分针末端的线速度之比为()A．90∶1 B．1∶18C．1∶90 D．18∶1解析：选A秒针与分针角速度之比ω1∶ω2＝60∶1，根据v＝ωr，得v1∶v2＝(ω1r1)∶(ω2r2)＝90∶1，所以选项A正确。4.如图所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮(接触处没有滑动)，A是主动轮，B是从动轮，它们的半径RA＝2RB，a和b两点在轮的边缘，c和d在各轮半径的中点，下列判断正确的有()A．va＝2vb B．ωb＝2ωcC．vc＝va D．ωb＝ωc解析：选B由传动特点知va＝vb，所以eq\f(ωa,ωb)＝eq\f(\f(va,RA),\f(vb,RB))＝eq\f(RB,RA)＝eq\f(1,2)，又a、c角速度相同，b、d角速度相同，所以ωa＝ωc，ωb＝ωd，所以va＝2vc，ωb＝2ωc，故选项B正确。5.一户外健身器材如图所示，当器材上轮子转动时，轮子上A、B两点的()A．转速nB>nAB．周期TB>TAC．线速度vB>vAD．角速度ωB>ωA解析：选CA、B两点为同轴转动，所以nA＝nB，TA＝TB，ωA＝ωB，而线速度v＝ωr，所以vB>vA，故C项正确。6．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，速率计的指针指在120km/h上，可估算此时该车车轮的转速为()A．1000r/s B．1000r/minC．1000r/h D．2000r/s解析：选B由题意得v＝120km/h＝eq\f(120,3.6)m/s，r＝0.3m，又v＝2πnr，得n＝eq\f(v,2πr)≈18r/s≈1000r/min。故B正确。7.(2019·烟台高一检测)如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮边缘上的两个点，则偏心轮转动过程中a、b两点()A．角速度大小相同B．线速度大小相同C．周期大小不同D．转速大小不同解析：选A同轴转动，角速度大小相等，周期、转速都相等，选项A正确，C、D错误；角速度大小相等，但转动半径不同，根据v＝ωr可知，线速度大小不同，选项B错误。8.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则()A．该车可变换两种不同挡位B．该车可变换五种不同挡位C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4D．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA∶ωD＝4∶1解析：选C由题意知，A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D连接，又可有两种速度，所以该车可变换四种挡位；当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，A转一圈，D转4圈，即eq\f(ωA,ωD)＝eq\f(1,4)，选项C正确。9．地球绕太阳公转的运动可以近似地看作匀速圆周运动。地球距太阳约1.5×108解析：地球绕太阳公转周期为T＝1年＝1×365×24×3600s≈3×107s故角速度ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(2×3.14,3×107)rad/s≈2×10－7rad/s线速度v＝ωr＝2×10－7×1.5×1011m/s＝3×答案：2×10－7rad/s3×104B级—选考提能10．[多选](2019·淄博高一检测)如图所示是自行车转动机构的示意图，假设脚踏板每2s转1圈，要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，还需要测量的物理量是()A．大齿轮的半径 B．小齿轮的半径C．后轮的半径 D．链条的长度解析：选ABC脚踏板每2s转1圈，则脚踏板的角速度ω＝eq\f(2π,t)＝πrad/s，则大齿轮的角速度为πrad/s。设后轮的半径为R，因为大、小齿轮的线速度相等：ω1r1＝ω2r2，所以ω2＝eq\f(ω1r1,r2)，小齿轮和后轮的角速度相等，则后轮边缘某点的线速度v＝Rω2＝Req\f(ω1r1,r2)＝eq\f(πRr1,r2)，此即为自行车前进的速度，所以还需要测量大齿轮半径r1，小齿轮半径r2，后轮的半径R，故选A、B、C。11.(2019·德州高一检测)如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘的水平距离为L。将飞镖对准A点以初速度v0水平抛出，在飞镖抛出的同时，圆盘以角速度ω绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动。要使飞镖恰好击中A点，则飞镖的初速度和圆盘的角速度应满足()A．v0＝Leq\r(\f(g,2d))，ω＝nπeq\r(\f(g,2d))(n＝1,2,3，…)B．v0＝Leq\r(\f(g,2d))，ω＝(2n＋1)πeq\r(\f(g,2d))(n＝0,1,2,3，…)C．v0>0，ω＝2nπeq\r(\f(g,2d))(n＝1,2,3，…)D．只要v0>Leq\r(\f(g,2d))，就一定能击中圆盘上的A点解析：选B飞镖平抛有L＝v0t，d＝eq\f(1,2)gt2，则v0＝Leq\r(\f(g,2d))，在飞镖运动的时间内圆盘转过角度Δθ＝(2n＋1)π(n＝0,1,2，…)，又Δθ＝ωt，得ω＝(2n＋1)πeq\r(\f(g,2d))(n＝0,1,2，…)，故选项B正确。12.如图所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求：(1)B球抛出时的水平初速度。(2)A球运动的线速度最小值。解析：(1)小球B做平抛运动，其在水平方向上做匀速直线运动，则R＝v0t①在竖直方向上做自由落体运动，则h＝eq\f(1,2)gt2②由①②得v0＝eq\f(R,t)＝Req\r(\f(g,2h)