2019-2020年高中物理 第五章 第4節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí) 新人教版必修2一、選擇題(14題為單選題，5題為多選題)1某老師在做豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)快慢的實(shí)驗(yàn)研究，并給運(yùn)動(dòng)小球拍了頻閃照片，如圖所示(小球相鄰影像間的時(shí)間間隔相等)，小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢比較，下列說法中不正確的是()A該小球所做的運(yùn)動(dòng)不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)B最高點(diǎn)附近小球相鄰影像間弧長短，線速度小，運(yùn)動(dòng)較慢C最低點(diǎn)附近小球相鄰影像間圓心角大，角速度大，運(yùn)動(dòng)較快D小球在相鄰影像間運(yùn)動(dòng)時(shí)間間隔相等，最高點(diǎn)與最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一樣快答案：D解析：由所給頻閃照片可知，在最高點(diǎn)附近，像間弧長較小，表明最高點(diǎn)附近的線速度較小，運(yùn)動(dòng)較慢；在最低點(diǎn)附近，像間弧長較大，對(duì)應(yīng)相同時(shí)間內(nèi)通過的圓心角較大，故角速度較大，運(yùn)動(dòng)較快，A、B、C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)不正確。2(山西大學(xué)附中xxxx學(xué)年高一下學(xué)期檢測(cè))如圖所示是一個(gè)玩具陀螺。a、b、c是陀螺上的三個(gè)點(diǎn)。當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列表述正確的是()Aa、b、c三點(diǎn)的線速度大小相等Ba、b、c三點(diǎn)的角速度相等Ca、b的角速度比c的角速度大Dc的線速度比a、b的線速度大答案：B解析：a、b、c三點(diǎn)的角速度相同，而線速度不同，由vr得vavb>vc，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。3.如圖所示為一種早期的自行車，這種帶鏈條傳動(dòng)的自行車前輪的直徑很大，這樣的設(shè)計(jì)在當(dāng)時(shí)主要是為了()A提高速度B提高穩(wěn)定性C騎行方便D減小阻力答案：A解析：在騎車人腳蹬車輪轉(zhuǎn)速一定的情況下，據(jù)公式vr知，輪子半徑越大，車輪邊緣的線速度越大，車行駛得也就越快，故A選項(xiàng)正確。4(臺(tái)州市書生中學(xué)xxxx學(xué)年高一下學(xué)期檢測(cè))如圖所示，當(dāng)正方形薄板繞著過其中心O并與板垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，板上A、B兩點(diǎn)的()A角速度之比AB1B角速度之比AB1C線速度之比vAvB1D線速度之比vAvB1答案：C解析：因?yàn)锳、B在同一薄板上，所以AB，故A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；，故C正確，D錯(cuò)誤。5如圖所示為某一皮帶傳動(dòng)裝置，主動(dòng)輪的半徑為r1，從動(dòng)輪的半徑為r2，已知主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中皮帶不打滑。下列說法正確的是()A從動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n D從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n答案：BC解析：根據(jù)皮帶的纏繞方向知B正確，由2nr12n2r2，得n2n，C項(xiàng)正確。二、非選擇題6做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的同學(xué)，10s內(nèi)沿半徑為20m的圓周運(yùn)動(dòng)了50m，試求該同學(xué)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)：(1)線速度的大??；(2)角速度的大?。?3)周期的大小。答案：(1)5m/s(2)0.25rad/s(3)8s解析：(1)由線速度的定義式v得vm/s5m/s。(2)由vr得rad/s0.25rad/s。(3)由得Ts8s。7收割機(jī)撥禾輪上面通常裝4個(gè)到6個(gè)壓板，如圖所示，撥禾輪一邊旋轉(zhuǎn)，一邊隨收割機(jī)前進(jìn)，壓板轉(zhuǎn)到下方才發(fā)揮作用，一方面把農(nóng)作物壓向切斷器，另一方面把切下來的農(nóng)作物鋪放在收割臺(tái)上，因此要求壓板運(yùn)動(dòng)到下方時(shí)相對(duì)于農(nóng)作物的速率與收割機(jī)前進(jìn)方向相反。已知收割機(jī)前進(jìn)速率為1.2m/s，撥禾輪直徑為1.5m，轉(zhuǎn)速為22r/min，則壓板運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)擠壓農(nóng)作物的速率為多大？答案：0.53m/s解析：設(shè)壓板轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)端點(diǎn)的速度為v1，則v12nr2×3.14××m/s1.73m/s。由于撥禾輪是在收割機(jī)上，而收割機(jī)的前進(jìn)速度為v2，所以撥禾輪上的壓板在最低點(diǎn)擠壓作物的速率為vv1v2(1.731.2)m/s0.53m/s，方向向后。能力提升一、選擇題(13題為單選題，4題為多選題)1教師在黑板上畫圓，圓規(guī)腳之間的距離是25cm，他保持這個(gè)距離不變，讓粉筆在黑板上勻速的畫了一個(gè)圓，粉筆的線速度是2.5m/s。關(guān)于粉筆的運(yùn)動(dòng)，有下列說法：角速度是0.1rad/s；角速度是10rad/s；周期是10s；周期是0.628s；頻率是10Hz；頻率是1.59Hz；轉(zhuǎn)速小于2r/s；轉(zhuǎn)速大于2r/s。下列哪個(gè)選項(xiàng)中的結(jié)果是全部正確的()A BC D答案：C解析：10rad/s，T0.628s，f1.59Hz，nf1.59r/s。2.(濰坊市xxxx學(xué)年高一下學(xué)期五縣聯(lián)考)如圖所示為一種“滾輪平盤無級(jí)變速器”的示意圖，它由固定于主動(dòng)軸上的平盤和可隨從動(dòng)軸移動(dòng)的圓柱形滾輪組成。由于摩擦的作用，當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾輪就會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)。如果認(rèn)為滾輪不會(huì)打滑，那么主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心到主動(dòng)軸軸線的距離x之間的關(guān)系是()An2n1 Bn2n1Cn2n1 Dn2n1答案：D解析：此問題屬齒輪傳動(dòng)模型，n2n1。3.兩個(gè)小球固定在一根長為L的桿的兩端，繞桿的O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，當(dāng)小球1的速度為v1時(shí)，小球2的速度為v2，則轉(zhuǎn)軸O到小球2的距離是()A BC D答案：B解析：兩小球角速度相等，即12，設(shè)兩球到O點(diǎn)的距離分別為r1、r2，即，又由于r1r2L，所以r2，故選B。4(哈師大附中xxxx學(xué)年高一下學(xué)期期中)圖甲為磁帶錄音機(jī)的磁帶盒，可簡化為圖乙所示的傳動(dòng)模型，A、B為纏繞磁帶的兩個(gè)輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時(shí)，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R3r，現(xiàn)在進(jìn)行倒帶，使磁帶繞到A輪上。倒帶時(shí)A輪是主動(dòng)輪，其角速度是恒定的，B輪是從動(dòng)輪，則在倒帶的過程中下列說法正確的是()A倒帶開始時(shí)A、B兩輪的角速度之比為13B倒帶結(jié)束時(shí)A、B兩輪的角速度之比為13C倒帶過程中磁帶的運(yùn)動(dòng)速度變大D倒帶過程中磁帶的運(yùn)動(dòng)速度不變答案：BC解析：此問題屬皮帶傳動(dòng)模型，倒帶開始時(shí)rArB，所以AB31，A錯(cuò)誤；倒帶結(jié)束時(shí)，rA3rB，所以AB13，B正確；根據(jù)vr可知倒帶過程中磁帶的運(yùn)動(dòng)速度變大，C正確，D錯(cuò)誤。二、非選擇題5一半徑為R的雨傘繞柄以角速度勻速旋轉(zhuǎn)，如圖所示，傘邊緣距地面高h(yuǎn)，甩出的水滴在地面上形成一個(gè)圓，求此圓半徑r為多少？答案：rR解析：間距關(guān)系如圖所示(俯視圖)。雨滴飛出的速度大小為vR雨滴做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有hgt2在水平方向上有svt由幾何關(guān)系知，雨滴半徑r解以上幾式得rR6如圖所示，B物體放在光滑的水平地面上，在水平力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，B物體的質(zhì)量為m，同時(shí)A物體在豎直面內(nèi)由M點(diǎn)開始做半徑為r、角速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求滿足使A、B速度相同的力F的取值。答案：(n0,1,2，)解析：速度相同即大小、方向相同，B為水平向右，A一定要在最低點(diǎn)才能保證速度水平向右。由題意可知：當(dāng)A從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)tnTT(n0,1,2)，線速度vr對(duì)于B(初速度為0)：vat(nTT)(n)解得：F(n0,1,2)。