高中物理【圆周运动】综合练习题

高中物理【圆周运动】综合练习题

A级合格考达标练

L如图所示,在圆规匀速转动画圆的过程中（）

A.笔尖的速率不变

B.笔尖做的是匀速运动9

带

笔

尖

的

脚

C.任意相等时间内通过的位移相等

D.两相同时间内转过的角度不同

⅜⅞A

画由线速度定义知,匀速圆周运动的速度大小不变,也就是速率不变,但速度的方向时刻改变,故A

正确,B错误;做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长相等,但位移还要考虑方向,C错误;

相同时间内转过角度相同,D错误。

2.

如图所示为行星传动示意图。中心"太阳轮''的转动轴固定,其半径为8,周围四个“行星轮”的转动轴

固定泮径均为&,“齿圈”的半径为∕⅛淇中Rl=I.5RzAB、C分别是“太阳轮”“行星轮”和啮圈”边

缘上的点,齿轮传动过程中不打滑,那么（）

A.A点与2点的角速度相同

B.A点与B点的线速度相同

C.B点与C点的转速之比为7；2

D.A点与C点的周期之比为3/5

⅞⅞C

解画根据齿轮传动的特点可知,A、8两点的线速度大小相等,方向不同,B错误;由v=rcυ知,线速度大

小相等时,角速度和半径成反比工、B两点的转动半径不同,因此角速度不同,A错误;B点和C点的线

速度大小相等,由—公二2兀”可知,8点和C点的转速之比为∏n∙∏c=rc:

厂&/7?=&，。=1.5/?2+2/?2=3.5/?2,故如c=7；2,C正确;根据片〒可知,Tλ/TC=ΓA∙rc=3；7,D错误。

3.

（多选）如图所示,在冰上芭蕾舞表演中,演员展开双臂单脚点地做着优美的旋转动作,在他将双臂逐渐

放下的过程中,他转动的速度会逐渐变快,则它肩上某点随之转动的（）

A.转速变大B.周期变大

C.角速度变大D.线速度变大

⅞⅞ACD

画转动的速度变快,即转速变大,痢速度变大,周期变小,肩上某点距转动圆心的半径;■不变,因此线

速度也变大。

4.

如图所示是一个玩具陀螺M、人和C是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度。稳

定旋转时,下列表述正确的是（）

A。、人和C三点的线速度大小相等

B.”、6和C三点的角速度相等

Cb的角速度比C的大

D.c的线速度比a、I的大

⅞⅞B

解析卜、b、C三点共轴,角速度相同,B正确,C错误;a、b、C三点半径不等,所以三点的线速度大小不

等,A错误;&=&>&,a、b、C三点角速度相同,故a、b两点的线速度大于C点线速度,D错误。

5.（多选）如图为自行车的传动装置示意图工、B、C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（）

A.8、C两点的线速度相同

B.A、B两点的线速度相同

C4、B两点的角速度与对应的半径成正比

D.B、C两点的线速度与对应的半径成正比

答案IBD

画大齿轮与小齿轮间是皮带传动工、B两点的线速度相同,南速度与对应的半径成反比,选项B正

确,C错误;小齿轮与后轮是同轴传动,8、C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,D正确。

6.（多选）如图所示,静止在地球上的物体都要随地球一起转动,“是位于赤道上的一点力是位于北纬30°

的一点,则下列说法正确的是（）

A。、。两点的运动周期都相同

B.它们的角速度是不同的

C.八6两点的线速度大小相同

D.a、〃两点线速度大小之比为2.,次

篁IAD

画地球绕自转轴转动时,地球上各点的周期及角速度都是相同的。地球表面物体做圆周运动的平

面是物体所在纬度线平面,其圆心分布在整条自转轴上,不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同

的力点半径0=岑由u=<υr,可得Va∙'v⅛=2∕√3o

7.某转盘每分钟转45圈,在转盘离转轴0.1m处有一个小螺帽,求小螺帽做匀速圆周运动的角速度和

线速度的大小。

答案∣4.71rad/s0.471m/s

噩由周期和转速的关系可求周期

„1604

T--=—s=-S

n453

角速度O）卷=γ=yrad/s=4.71rad/s

线速度V=W=4.71x0.1m/s=0.471m/s。

B级等级考提升练

8.下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法正确的是（）

A.若甲、乙两物体的线速度相等,则角速度一定相等

B.若甲、乙两物体的角速度相等,则线速度一定相等

C.若甲、乙两物体的周期相等,则角速度一定相等

D.若甲、乙两物体的周期相等,则线速度一定相等

由v=（yr可知,只有在半径r一定时,线速度相等则角速度一定相等,角速度相等则线速度一定相

等,故选项A、B错误;由（W=早可知,甲、乙两物体的周期相等时,角速度一定相等,故选项C正确;由

u=or=与r可知,因半径r不确定,故周期相等时,线速度不一定相等,选项D错误。

9.如图所示的装置中,已知大轮8的半径是小轮A的半径的3倍。A、8在边缘接触,形成摩擦传动,

接触点无打滑现象。B为主动轮,8转动时边缘的线速度为匕角速度为。,则（）

A.A轮边缘的线速度为（

B.A轮的角速度为々

C.两轮边缘的线速度之比为VA/vβ=l/1

D.两轮转动的周期之比TA:TB=3：1

⅜⅞C

解析WB两轮边缘上各点的线速度大小都与接触点相同。故A轮边缘的线速度为匕选项A错误、

C正确油Oq可知,<⅛M=33,选项B错误;由7=平可知TA：TB=∖:3,选项D错误。

10.如图所示,如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动,那么,从它的分针与秒针

第一次重合至第二次重合,中间经历的时间为（）

K

A卷minB.lmin

D.—min

ggc

I解析I由于分针、秒针的转动周期分别为T分=1h=3600s,T0=1min=60s,则由G二与可知分针与秒针

的角速度分别为ω分=J，rad/sM秒=刍rad/s。设两次重合的时间间隔为△/,由于秒针比分针多转一

360。60

圈，则。秒-。分二2兀,又。分二①分Ar,。秒二①秒△/,故得∆r=———=>2：s=3MOS=Imin,故C正确。

秒分603600

11.（多选）某一皮带传动装置如图所示。主动轮的半径为人从动轮的半径为/'2。已知主动轮做顺时

针转动,转速为",转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是（）

M

A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动

C.从动轮的转速为山〃D.从动轮的转速为a〃

⅜⅞∣BC

丽由于皮带是交叉传动,当主动轮做顺时针转动时,从动轮做逆时针转动;轮子边缘线速度相

等,0=(01，1=2〃兀八,丫2=02厂2=2〃%r2,则由0=丫2,得n--Ho

12.机动车检测站进行车辆尾气检测原理如下:车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动

圆筒上,可在原地沿前进方向加速,然后把检测传感器放入尾气出口,操作员把车加速到一定程度,持

续一段时间,在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数。现有如图所示的检测过程简图:车轴

A的半径为小,车轮B的半径为0,滚动圆筒C的半径为匕车轮与滚动圆筒间不打滑,当车轮以恒定

转速〃（每秒钟n转）运行时,下列说法正确的是（）

A.C的边缘线速度为2兀

B.A、8的角速度大小相等,均为2M,且A、8沿顺时针方向转动,C沿逆时针方向转动

C4、B、C的角速度大小相等,均为2π〃,且均沿顺时针方向转动

D.B、C的角速度之比为压

rc

⅜⅜∣B

解析由v=2πnr可知,B的线速度为vn-2πnr∣∣,B^C线速度相同,即C的线速度为VC=VB=2τrwz⅛,A错

误;B、C线速度相同,B、C的角速度之比为半径的反比,D错误;A、B为主动轮,且同轴,角速度大小相

等,C为从动轮√LB顺时针转动,C逆时针转动,B正确,C错误。

13.（多选）火车以60m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10S内匀速转过了

约10°。在此IOS时间内,火车（）

A.运动路程为600m

B.加速度为零

C.角速度约为1rad/s

D.转弯半径约为3.4km

⅜⅞¼D

画火车做匀速圆周运动响心加速度不为零,选项B错误;线速度v=60m/s,故K）S内运动的路程

S=Vf=600m,选项A正确;IOS内火车转过的角度为2兀=上故角速度为0）=&=rad/s,选项

JoUIocIoU

C错误;转弯半径为r=-=7噌、m=3.4km,选项D正确。

ω（180）

14.小明