2024-2025学年新教材高中物理课时作业四圆周运动含解析新人教版必修2

PAGE7-课时作业(四)圆周运动素养落实练1．一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是()A．轨道半径越大，线速度越大B．轨道半径越大，线速度越小C．轨道半径越大，周期越大D．轨道半径越大，周期越小2．下列关于甲、乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是()A．它们线速度相等，角速度肯定也相等B．它们角速度相等，线速度肯定也相等C．它们周期相等，角速度肯定也相等D．它们周期相等，线速度肯定也相等3．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4．如图所示，A、B为某小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的最右端，B在杆的中点处．杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，A、B两点的()A．角速度大小之比2:1B．角速度大小之比1:2C．线速度大小之比2:1D．线速度大小之比1:25．高速或超速离心机是基因提取中的关键设备，当超速离心机转速达80000r/min时，则关于距超速离心机转轴12cm处的质点，下列说法正确的是()A．周期为eq\f(1,80000)sB．线速度大小为320πm/sC．角速度为160000πrad/sD．角速度为eq\f(4000,3)rad/s6．如图所示的齿轮传动装置中，主动轮和从动轮的齿大小相同，主动轮的齿数z1＝24，从动轮的齿数z2＝8，当主动轮以角速度ω逆时针转动时，从动轮的转动状况是()A．顺时针转动，周期为2π/3ωB．逆时针转动，周期为2π/3ωC．顺时针转动，周期为6π/ωD．逆时针转动，周期为6π/ω7．如图所示，以O1、O2为轴的圆盘A、B，A以线速度v转动，并带动B转动，A、B之间没有相对滑动，则()A．A、B转动方向相同，周期不同B．A、B转动方向不同，周期不同C．A、B转动方向相同，周期相同D．A、B转动方向不同，周期相同8．硬盘是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成．碟片外覆盖有铁磁性材料．如图，电动机使磁盘以5400r/min的转速匀速转动，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．外磁道某一点P与内磁道某一点Q相比，有()A．nP>nQB．ωP>ωQC．vP<vQD．nP＝nQ9．如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径的关系是rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，求A、B、C三轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比．

素养提升练10．(多选)如图所示为一全自动机械表，A、B、C三点分别为时针、分针、秒针上离转动圆心等距的三点，下列关于这三点的线速度v和角速度ω大小关系正确的是()A．vA<vB<vCB．ωA＝ωB＝ωCC．ωA:ωB＝1:24D．vB:vC＝1:6011.如图所示，一位同学做飞镖嬉戏，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意()A．v0＝eq\r(\f(g,2d))L，ω＝nπeq\r(\f(g,2d))(n＝1,2,3，…)B．v0＝eq\r(\f(g,2d))L，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>eq\r(\f(g,2d))L，就肯定能击中圆盘上的A点12．风速仪结构如图1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回旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时间被拦住．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Δt内探测器接收到的光强随时间改变关系如图2所示，则该时间段内风轮叶片()A．转速渐渐减小，平均速率为eq\f(4πnr,Δt)B．转速渐渐减小，平均速率为eq\f(8πnr,Δt)C．转速渐渐增大，平均速率为eq\f(4πnr,Δt)D．转速渐渐增大，平均速率为eq\f(8πnr,Δt)13．(多选)如图所示，在半径为R的水平圆盘中心轴正上方a点水平抛出一小球，圆盘以角速度ω匀速转动，当圆盘半径Ob方向恰好转到与小球初速度方向相同的位置时，将小球抛出，要使小球与圆盘只碰一次，且落点为b，重力加速度为g，则小球抛出点a距圆盘的高度h和小球的初速度v0可能满意()A．h＝eq\f(2gπ2,ω2)，v0＝eq\f(Rω,2π)B．h＝eq\f(8gπ2,ω2)，v0＝eq\f(Rω,4π)C．h＝eq\f(2gπ2,ω2)，v0＝eq\f(Rω,6π)D．h＝eq\f(32gπ2,ω2)，v0＝eq\f(Rω,8π)课时作业(四)圆周运动1．解析：由v＝ωr可知，ω肯定时，v与r成正比，A正确，B错误；由T＝eq\f(2π,ω)可知，ω肯定时，T肯定，与r无关，C、D错误．答案：A2．解析：由v＝ωr知，只有甲、乙两个做圆周运动的物体的半径相等时，它们的线速度相等，角速度才相等，A、B错；由ω＝eq\f(2π,T)知，甲、乙周期相等，角速度肯定也相等，C对；由v＝eq\f(2πr,T)知，甲、乙周期相等，线速度不肯定相等，D错．答案：C3．解析：如图所示，地球绕自转轴转动时，地球上各点的运动周期及角速度都是相同的．地球表面上的物体，随地球做圆周运动的平面是物体所在的纬线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬线上的物体做圆周运动的半径一般不同，同一纬线上的物体转动半径相等，线速度的大小才相等，但即使物体的线速度大小相等，方向也各不相同，所以只有选项A正确．答案：A4．解析：因为A、B两点是同轴转动，所以A、B两点的角速度相等，故A、B错误；由v＝rω可知，线速度之比等于半径之比，故A、B两点的线速度大小之比为2:1，故C正确，D错误．答案：C5．解析：离心机转速n＝80000r/min＝eq\f(4000,3)r/s，半径r＝0.12m．故周期T＝eq\f(1,n)＝eq\f(3,4000)s＝7.5×10－4s，A错．角速度ω＝2π·n＝eq\f(8000π,3)rad/s，C、D错．线速度v＝ω·r＝eq\f(8000π,3)×0.12m/s＝320πm/s，B对．答案：B6．解析：齿轮不打滑，说明接触点线速度相等，主动轮逆时针转动，故从动轮顺时针转动．因为齿的大小相等，主动轮的齿数z1＝24，从动轮的齿数z2＝8，故主动轮与从动轮的角速度之比eq\f(ω1,ω2)＝eq\f(r,R)＝eq\f(1,3)，解得从动轮的角速度ω2＝3ω1＝3ω.依据ω＝eq\f(2π,T)得从动轮的周期T＝eq\f(2π,ω2)＝eq\f(2π,3ω)，故A正确．答案：A7．解析：圆盘A带动圆盘B转动可以认为是“齿轮传动”模型，两个圆盘转动的方向相同，都沿逆时针方向转动，两圆盘边缘的线速度大小相等，依据v＝eq\f(2πr,T)可知，周期与半径成正比，A、B两圆盘的半径不同，则周期不同．故选项A正确．答案：A8．解析：P、Q两点同轴转动，故两点转动的角速度相同，即ωP＝ωQ，依据ω＝2πn，则有nP＝nQ；由题知P点的半径大于Q点的半径，依据v＝ωr，则有vP>vQ，故选D.答案：D9．解析：A、B两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则A、B两轮边缘上各点的线速度大小相等，即va:vb＝1:1①由v＝ωr得ωa:ωb＝rB:rA＝1:2②B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，则B、C两轮上各点的角速度相同，即ωb:ωc＝1:1③由v＝ωr得vb:vc＝rB:rC＝1:2④由②③两式得ωa:ωb:ωc＝1:2:2由①④两式得va:vb:vc＝1:1:2答案：1:2:21:1:210．解析：时针运动的周期为12h，故时针上的A点做圆周运动的周期为T1＝12h，而分针运动的周期为1h，故分针上的B点做圆周运动的周期为T2＝1h，秒针的运动周期为60s，故秒针上的C点做圆周运动的周期为T3＝60s＝eq\f(1,60)h，依据ω＝eq\f(2π,T)，可得ωA:ωB＝1:12，ωB:ωC＝1:60，故B、C错误；依据v＝ωr知，线速度关系为vA<vB<vC，vB:vC＝1:60，故A、D正确．答案：AD11．解析：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))，故选项B正确．答案：B12．解析：依据题图可知，在Δt时间内，探测器接收到光的时间越来越长，因此风轮叶片转动得越来越慢，即转速渐渐减小，在Δt时间内凸轮挡了4次光，则T1＝eq\f(Δt,4)，依据风轮叶片每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈可知，风轮叶片转动的周期T＝eq\f(Δt,4n)，所以风轮叶片转动的平均速率v＝eq\f(2πr,T)＝