【中学教材全解】2020-2021学年人教版高中物理必修2课时练案-第五章-第4节-圆周运动

第4节圆周运动题组1线速度（时间：4分钟分值：8分）1.［4分］（单选）关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是匀变速运动C.匀速圆周运动是线速度不变的运动D.匀速圆周运动是线速度大小不变的运动2.［4分］（单选）甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，在相等时间内甲转过60°，乙转过45°，则它们的线速度之比为（）A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16题组2角速度（时间：4分钟分值：8分）3.［4分］（单选）对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中错误的是（）A.相等的时间内通过的路程相等B.相等的时间内通过的弧长相等C.相等的时间内运动的位移相同D.相等的时间内转过的角度相等图5-4-14.［4分］（单选）机械手表（图5-4-1）的分针与秒针从第一次重合至其次次重合，中间经受的时间为（）图5-4-1A.QUOTEminB.1minC.QUOTEminD.QUOTEmin题组3描述圆周运动的各物理量之间的关系（时间：20分钟分值：34分）5.［4分］（单选）关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法正确的是（）A.线速度大的角速度确定大B.线速度大的周期确定小C.角速度大的半径确定小D.角速度大的周期确定小图5-4-26.［4分］（多选）如图5-4-2所示为自行车的传动装置示意图，QUOTE分别为大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的一点，则在此传动装置中（）图5-4-2A.QUOTE两点的线速度大小相等B.QUOTE两点的线速度大小相等CQUOTE两点的角速度与对应的半径成正比D.QUOTE两点的线速度与对应的半径成正比7.［4分］（单选）老师在黑板上画圆，圆规脚之间的距离是25cm，他保持这个距离不变，用粉笔在黑板上匀速地画了一个圆，粉笔的线速度是2.5m/s。关于粉笔的运动，有下列说法：①角速度是0.1rad/s；②角速度是10rad/s；③周期是10s；④周期是0.628s；⑤频率是10Hz；⑥频率是1.59Hz；⑦转速小于2r/s；⑧转速大于2r/s。下列哪个选项中的结果是全部正确的（）A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②④⑥⑦ D．②④⑤⑧8.［4分］（多选）甲、乙两个做圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是（）A.它们的半径之比为2∶9 B.它们的半径之比为1∶2C.它们的周期之比为2∶3 D.它们的周期之比为1∶39.［4分］（单选）某品牌电动自行车的铭牌如下：车型：20英寸（车轮直径：508mm）电池规格：36V12A·h（蓄电池）整车质量：40kg额定转速：210r/min外形尺寸：L1800mm×W650mm×H1100mm充电时间：2h~8h电机：后轮驱动、直流永磁式电机额定工作电压/电流：36V/5A依据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定速度约为（）A.15km/hB.18km/hC.20km/hD.25km/h图5-4-310.［4分］（单选）为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的直杆上固定两个薄圆盘QUOTE，盘QUOTE平行且相距2m，直杆的转速为3600r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔QUOTE，测得两弹孔所在半径的夹角QUOTE30°，如图5-4-3所示。则该子弹的速度可能是（）图5-4-3A.360m/s B.720m/sC.1440m/s D.108m/s11.［10分］2022年2月12日，中国选手隋文静和韩聪在2022花样滑冰四大洲双人自由滑竞赛中获得135.08分，并以201.83的总分夺得双人滑项目冠军。在男女双人花样滑冰运动中，男运动员以自己为转轴拉着女运动员做匀速圆周运动是常见的动作，若男运动员的转速为30r/min，女运动员触地冰鞋的线速度为5m/s，求女运动员触地冰鞋做圆周运动的半径是多少？题组4综合拓展提升（时间：15分钟分值：24分）图5-4-412.［12分］如图5-4-4所示，两轮通过边缘接触形成摩擦传动装置。已知大轮QUOTE的半径是小轮QUOTE的半径的2倍，设接触处无打滑现象，主动轮QUOTE转动时其边缘的角速度为QUOTE，线速度为QUOTE。求：图5-4-4（1）QUOTE两轮的转动周期之比；（2）QUOTE轮边缘上点的线速度大小；（3）QUOTE轮转动的角速度。图5-4-513.［12分］如图5-4-5所示，QUOTE物体放在光滑的水平地面上，在水平力QUOTE的作用下由静止开头运动，QUOTE物体的质量为QUOTE，同时QUOTE物体在竖直面内由QUOTE点开头做半径为QUOTE、角速度为QUOTE的匀速圆周运动。求满足使QUOTE速度相同的力QUOTE的取值。图5-4-5参考答案1.D解析：这里的“匀速”，不是“匀速度”，也不是“匀变速”，而是速率不变，匀速圆周运动实际上是一种速度大小不变、方向时刻转变的变加速运动。选项D正确。2.B解析：由题意知，甲、乙两物体的角速度之比QUOTE°∶45°QUOTE4∶3，故两物体的线速度之比QUOTE。选项B正确。3.C解析：匀速圆周运动在任意相等的时间内通过的弧长相等，通过的角度相等，但相等时间内对应的位移方向不同。选项C错误。4.C解析：先求出分针与秒针的角速度为QUOTErad/s，QUOTErad/s。设两次重合的时间间隔为ΔQUOTE，则有QUOTEΔQUOTE，QUOTEΔQUOTE，QUOTE2π，即ΔQUOTEsQUOTEsQUOTEmin。选项C正确。5.D解析：由QUOTE得QUOTE，故只有当半径QUOTE确定时，角速度QUOTE才与线速度QUOTE成正比；只有当线速度QUOTE确定时，角速度QUOTE才与半径QUOTE成反比，选项A、C错误。由QUOTE知，只有当半径QUOTE确定时，线速度QUOTE才与周期QUOTE成反比，选项B错误。由QUOTE知，角速度QUOTE与周期QUOTE成反比，即角速度大的周期确定小，选项D正确。6.BD解析：大齿轮与小齿轮间是链条传动，QUOTE两点的线速度大小相等，角速度与对应的半径成反比，选项B正确，选项C错误。小齿轮与后轮是同轴传动，QUOTE两点的角速度相同，线速度与对应的半径成正比，选项A错误，选项D正确。7.C解析：依据描述匀速圆周运动的各物理量之间的关系得，角速度QUOTErad/sQUOTE10rad/s周期QUOTEsQUOTE0.628s频率QUOTEs≈1.59Hz转速QUOTE1.59r/s＜2r/s选项C正确。8.AD解析：由QUOTE得QUOTE，即QUOTE∶QUOTE∶QUOTE2∶9，由于QUOTE，所以QUOTE∶QUOTE=QUOTE∶QUOTE=1∶3。9.C解析：由题意可知车轮半径为QUOTE＝254mm＝0.254m，车轮额定转速为QUOTE210r/minQUOTEr/sQUOTEr/s，车轮转动的角速度QUOTE2πQUOTE，则在轮缘上点的线速度为QUOTE2πQUOTE2×3.14×QUOTE×0.254×3.6km/h≈20km/h。10.C解析：子弹从QUOTE盘到QUOTE盘，QUOTE盘转过的角度QUOTE2πQUOTE+QUOTE（QUOTE0,1,2，…），QUOTE盘转动的角速度QUOTE2πQUOTE2πQUOTE2π×QUOTErad/sQUOTE120πrad/s，子弹在QUOTE盘间运动的时间等于QUOTE盘转动的时间，即QUOTE,所以QUOTEm/s（QUOTE0，1，2，…）。QUOTE0时，QUOTE1440m/s；QUOTE1时，QUOTE≈110.77m/s；QUOTE2时，QUOTE57.6m/s。选项C正确。11.1.59m解析：由题意可知，男运动员转速QUOTErad/sQUOTE0.5rad/s。男、女运动员转动的角速度相同，则QUOTE2πQUOTE2×3.14×0.5rad/sQUOTE3.14rad/s，由于女运动员触地冰鞋的线速度为5m/s，依据QUOTE可知女运动员触地冰鞋做圆周运动的半径应为QUOTE1.59m。12.（1）1∶2（2）QUOTE（3）QUOTE解析：（1）QUOTE两轮边缘的线速度大小相等，由QUOTE知，QUOTE，故QUOTE。（2）QUOTE轮边缘上点的线速度大小也为QUOTE。（3）由