2021高一物理-2.1-圆周运动-每课一练(-教科版必修2)

2.1圆周运动每课一练（教科版必修2）(40分钟50分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)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.(多选)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,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∶9B.它们的半径之比为1∶2C.它们的周期之比为2∶3D.它们的周期之比为1∶33.(多选)一辆卡车在水平路面上行驶,已知该车轮胎半径为R,轮胎转动的角速度为ω,关于各点的线速度大小下列说法正确的是()A.相对于地面,轮胎与地面的接触点的速度为ωRB.相对于地面,车轴的速度大小为ωRC.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为ωRD.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为2ωR4.(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,从动轮转速为n2,转动过程中皮带不打滑,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.主动轮与从动轮的转速之比为r1∶r2D.主动轮与从动轮的转速之比为r2∶r15.两个小球固定在一根长为1m的杆的两端,杆绕O点逆时针旋转,如图所示,当小球A的速度为3m/s时,小球B的速度为12m/s。则小球B到转轴O的距离是()A.0.2mB.0.3mC.0.6m6.半径为R的大圆盘以角速度ω旋转,如图所示。有人站在盘边P点上随盘转动,他想用枪击中在圆盘中心的目标O。若子弹的速度为v0,则()A.枪应瞄准目标O射去B.枪应向PO的右方偏过θ角射去,而cosθ=QUOTEC.枪应向PO的左方偏过θ角射去,而tanθ=QUOTED.枪应向PO的左方偏过θ角射去,而sinθ=QUOTE二、计算题(本大题共2小题,共20分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.(8分)(力气挑战题)如图所示,直径为d的纸制圆筒以角速度ω绕垂直纸面的轴O匀速转动(图示为截面)。从枪口放射的子弹沿直径穿过圆筒,若子弹在圆筒旋转不到半周时,在圆筒上先后留下a、b两个弹孔,已知aO与bO夹角为θ,求子弹的速度。8.(12分)如图所示是自行车传动机构的示意图。已知大齿轮A、小齿轮B与后轮C的半径分别为r1、r2、r3。若脚踏板的转速为n,自行车在平直路面上行驶,求：(1)大齿轮做圆周运动的角速度；(2)自行车前进速度的表达式。答案解析1.【解析】选A。依据角速度和线速度关系v=ωr知,在角速度确定的状况下,半径越大,线速度越大；依据角速度与周期的关系ω=QUOTE知,角速度确定,周期就确定,故正确答案为A。2.【解析】选A、D。由于QUOTE=QUOTE=QUOTE,且QUOTE=3,因此QUOTE=QUOTE×QUOTE=QUOTE,A正确、B错误；匀速圆周运动的周期T=QUOTE,则QUOTE=QUOTE=QUOTE,C错误、D正确。3.【解析】选B、D。由于轮胎不打滑,相对于地面,轮胎与地面接触处保持相对静止,该点相当于转动轴,它的速度为零,车轴的速度为ωR,而轮胎上缘的速度大小为2ωR。故B、D正确。4.【解析】选B、D。两轮子的转动方向相反,主动轮做顺时针转动时,从动轮做逆时针转动,A错,B对；M、N两点的线速度大小相等,角速度与它们的运动半径成反比,即ωM∶ωN=r2∶r1,而ωM∶ωN=2πn1∶2πn2,故n1∶n2=r2∶r1,C错、D对。【变式备选】(多选)如图所示皮带传动装置,主动轮O1上有两个半径分别为R和r的轮,O2上的轮半径为r′,已知R=2r,r′=QUOTER,设皮带不打滑,则()A.ωA∶ωB=1∶1 B.vA∶vB=1∶1C.ωB∶ωC=1∶1 D.vB∶vC=1∶1【解析】选A、D。A、B分别是同一转轴上两个轮子边缘上的点,它们的角速度相同,A对；由v=ωr得,vA∶vB=r∶R=1∶2,B错；B、C为与皮带相连的两轮子边缘上的点,它们的线速度大小相等,故D对；由v=ωr得,ωB∶ωC=r′∶R=2∶3,C错。5.【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)杆上各点的角速度相等,即ω1=ω2。(2)由ω=QUOTE确定小球做圆周运动的半径。【解析】选D。设小球A、B做圆周运动的半径分别为r1、r2,则v1∶v2=ωr1∶ωr2=r1∶r2=1∶4,又因r1+r2=1m,所以小球B到转轴O的距离r2=0.8m,D正确。6.【解析】选D。子弹要想打中目标O,子弹的实际位移应当从P指向O,子弹打出时相对圆盘的速度大小为v0,如图所示,由平行四边形定则可得sinθ=QUOTE,D正确。7.【解题指南】【解析】子弹射出后沿直线运动,从a点射入,从b点射出,该过程中圆筒转过的角度为π-θ。设子弹的速度为v,则子弹穿过圆筒的时间t=QUOTE此时,圆筒转过的角度α=π-θ据α=ωt得π-θ=ωQUOTE则子弹的速度v=QUOTE。答案：QUOTE8.【解析】(1)大齿轮角速度与脚踏板角速度相等,ω1=2πn(2)大齿轮边缘的线速度为v1=ω1r1小齿轮边缘质点的线速度等于大齿轮边缘质点的线速度,即v2=v1小齿轮与后轮的角速度相等,都为ω2=QUOTE自行车前进的速度就是后轮边缘质点的线速度。即v车=ω2r3联立解得：v车=QUOTE答案：(1)2πn(2)v车=QUOTE【总结提升】巧解圆周运动中的传动问题传动问题是圆周运动部分的一种常见题型,在分析此类问题时,关键是要明确什么量相等,什么量不等,在通常状况下,应抓住以下两个关键点：(1)绕同一轴转动的各