2019高中物理 課時(shí)提升作業(yè) 三 5.4 圓周運(yùn)動(dòng)(含解析)新人教必修2.doc
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圓周運(yùn)動(dòng)(40分鐘100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題7分,共56分)1.(多選)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,下列物理量中不變的是()A.速度B.速率C.周期D.轉(zhuǎn)速【解析】選B、C、D。速度是矢量,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度方向不斷改變;速率、周期、轉(zhuǎn)速都不變,選項(xiàng)B、C、D正確?!究偨Y(jié)提升】勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)“變”與“不變”:描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的四個(gè)物理量中,角速度、周期和轉(zhuǎn)速恒定不變,線速度是變化的。(2)性質(zhì):勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”不同于勻速直線運(yùn)動(dòng)中的“勻速”,這里的“勻速”是“勻速率”的意思,勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。2.(多選)A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在相同的時(shí)間內(nèi)它們通過的路程之比sAsB=23,轉(zhuǎn)過的角度之比AB=32,則下列說法正確的是()A.它們的半徑之比RARB=23B.它們的半徑之比RARB=49C.它們的周期之比TATB=23D.它們的轉(zhuǎn)速之比nAnB=23【解析】選B、C。A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的線速度之比vAvB=sAsB=23,半徑之比RARB=vAAvBB=49,A錯(cuò),B對(duì);周期之比TATB=BA=23,C對(duì);轉(zhuǎn)速之比nAnB=B=32,D錯(cuò)。3.(2017常德高一檢測)如圖所示,一偏心輪繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng),a和b是輪邊緣上的兩個(gè)點(diǎn),則偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中a、b兩點(diǎn)()A.角速度大小相同B.線速度大小相同C.周期大小不同D.轉(zhuǎn)速大小不同【解析】選A。同軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度大小相等,周期、轉(zhuǎn)速都相等,選項(xiàng)A正確,C、D錯(cuò)誤;角速度大小相等,但轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不同,根據(jù)v=r可知,線速度大小不同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。4.如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)輪子依靠摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),相互之間不打滑,其半徑分別為r1、r2、r3。若甲輪的角速度為1,則丙輪的角速度為()A.r11r3B.r31r1C.r31r2D.r11r2【解析】選A。甲、丙兩輪邊緣的線速度相等,即1r1=3r3,故丙輪的角速度3=r1r31,A正確。5.(多選)如圖所示,一個(gè)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為r的水平圓盤上放著兩個(gè)木塊M和N,木塊M放在圓盤的邊緣處,木塊N放在離圓心13r的地方,它們都隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)。比較兩木塊的線速度和角速度,下列說法中正確的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684124A.兩木塊的線速度相等B.兩木塊的角速度相等C.M的線速度是N的線速度的3倍D.M的角速度是N的角速度的3倍【解析】選B、C。由傳動(dòng)裝置特點(diǎn)知,M、N兩木塊有相同的角速度,又由v=r知,因rN=13r,rM=r,故木塊M的線速度是木塊N線速度的3倍,選項(xiàng)B、C正確。6.為了測定子彈的飛行速度,在一根水平放置的轉(zhuǎn)軸上固定兩個(gè)薄圓盤A、B,盤A、B平行且相距2m,轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為3600r/min,子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、b,測得兩彈孔所在半徑的夾角=30,如圖所示。則該子彈的速度可能是()A.360m/sB.720m/sC.1440m/sD.108m/s【解題指南】解答該題要明確以下兩點(diǎn):(1)兩圓盤固定在同一個(gè)轉(zhuǎn)軸上,轉(zhuǎn)速相同。(2)轉(zhuǎn)動(dòng)具有周期性,經(jīng)過周期整數(shù)倍時(shí)間,小孔又回到原位置?!窘馕觥窟xC。子彈從A盤運(yùn)動(dòng)到B盤的過程中,B盤轉(zhuǎn)過的角度=2N+6(N=0,1,2,),B盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度=2T=2f=2n=23 60060rad/s=120rad/s。子彈在A、B盤間運(yùn)動(dòng)的距離為L=2m,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于B盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間,即Lv=,所以v=L=1 44012N+1m/s(N=0,1,2,),N=0時(shí),v=1440m/s;N=1時(shí),v110.77m/s;N=2時(shí),v=57.6m/s;故C正確。7.(多選)(2017泰安高一檢測)如圖,在“勇敢向前沖”游戲中:挑戰(zhàn)者要通過勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤從平臺(tái)1轉(zhuǎn)移到平臺(tái)2上。假設(shè)挑戰(zhàn)成功者跳到轉(zhuǎn)盤上時(shí)都能立即與轉(zhuǎn)盤保持相對(duì)靜止,則不同挑戰(zhàn)成功者在轉(zhuǎn)盤上一定具有相同的()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684125A.轉(zhuǎn)動(dòng)半徑B.角速度C.線速度D.轉(zhuǎn)速【解析】選B、D。無論挑戰(zhàn)者落在轉(zhuǎn)盤的哪一位置,都有相同的角速度和轉(zhuǎn)速,而挑戰(zhàn)者的落點(diǎn)離中心的距離不同,即半徑不同,由v=r知線速度不同,選項(xiàng)B、D正確。8.(2017衢州高一檢測)如圖所示,明代出版的天工開物一書中已有牛力齒輪翻車的圖畫,它記錄了我們祖先的勞動(dòng)智慧,若A、B輪邊緣二點(diǎn)所在齒輪半徑的大小關(guān)系rArB,則()A.A=B,vAvBC.AB,vA=vB【解析】選C。齒輪A與齒輪B是同緣傳動(dòng),邊緣點(diǎn)線速度大小相等,故vA=vB,根據(jù)公式v=r可知,半徑比較大的A的角速度小于B的角速度,即AB,故C正確。二、計(jì)算題(本題共2小題,共44分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)9.(22分)一汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸每分鐘轉(zhuǎn)2400周,求:(1)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的周期與角速度。(2)距轉(zhuǎn)軸r=0.2m點(diǎn)的線速度?!窘馕觥?1)由于曲軸每秒鐘轉(zhuǎn)2 40060=40(周),周期T=140s;而每轉(zhuǎn)一周為2rad,因此曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度=240rad/s=80rad/s。(2)已知r=0.2m,因此這一點(diǎn)的線速度v=r=800.2 m/s=16m/s。答案:(1)140s80rad/s(2)16m/s10.(22分)如圖所示,圓環(huán)以過其直徑的直線AB為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知其半徑R=0.5m,周期T=4s,求環(huán)上P點(diǎn)和Q點(diǎn)的角速度和線速度大小。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684126【解析】由題意知P點(diǎn)和Q點(diǎn)的角速度相同,P=Q=2T=2rad/s=1.57rad/s;P點(diǎn)和Q點(diǎn)繞直徑AB做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌跡的圓心不同,P點(diǎn)和Q點(diǎn)的軌跡半徑分別為rP=Rsin 30=0.25 mrQ=Rsin 60=34m故二者的線速度分別為vP=PrP0.39m/svQ=QrQ0.68m/s答案:1.57rad/s1.57rad/s0.39m/s0.68m/s【能力挑戰(zhàn)區(qū)】1.風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖甲所示。光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸,被探測器接收,當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí),通過齒輪帶動(dòng)凸輪圓盤旋轉(zhuǎn),當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時(shí)光被擋住。已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r,每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈帶動(dòng)凸輪圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈。若某段時(shí)間t內(nèi)探測器接收到的光強(qiáng)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示,則該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)輪葉片世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684127()A.轉(zhuǎn)速逐漸減小,平均速率為4nrtB.轉(zhuǎn)速逐漸減小,平均速率為8nrtC.轉(zhuǎn)速逐漸增大,平均速率為4nrtD.轉(zhuǎn)速逐漸增大,平均速率為8nrt【解析】選B。如題圖所示,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所用時(shí)間越來越長,所以轉(zhuǎn)速逐漸減小。t時(shí)間內(nèi),圓盤轉(zhuǎn)過4圈,風(fēng)輪轉(zhuǎn)過4n圈,所以,平均速率v=4n2rt=8nrt,選項(xiàng)B正確?!狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,普通輪椅一般由輪椅架、車輪、剎車裝置等組成。車輪有大車輪和小車輪,大車輪上固定有手輪圈,手輪圈由患者直接推動(dòng)。已知大車輪、手輪圈、小車輪的半徑之比為981,假設(shè)輪椅在地面上做直線運(yùn)動(dòng),手和手輪圈之間、車輪和地面之間都不打滑,當(dāng)手推手輪圈的角速度為時(shí),小車輪的角速度為()A.B.18C.98D.9【解析】選D。手輪圈和大車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等,都等于,大車輪、小車輪和地面之間不打滑,則大車輪與小車輪的線速度相等,若小車輪的半徑是r,則有v=9r=r,小車輪的角速度為=9,選項(xiàng)D正確。2.一半徑為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,則此圓的半徑r為多少?【解析】水滴飛出的速度大小v=R,水滴做平拋運(yùn)動(dòng),故:豎直方向有h=12gt2,水平方向有l(wèi)=vt,由題意畫出俯視圖,如圖所示。由幾何關(guān)系知,水滴形成圓的半徑r=聯(lián)立以上各式得r=R1+22hg。答案:R1+22hg- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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