山东省专用2018_2019学年高中物理第五章曲线运动课时跟踪检测三圆周运动含解析.docx

课时跟踪检测（三） 圆周运动1多选下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是()A是线速度不变的运动B是角速度不变的运动C是周期不变的运动 D是位移不变的运动解析：选BC匀速圆周运动中线速度的大小不变，方向不断变化；角速度的大小和方向都不变，周期不变，位移的方向时刻改变，故A、D错误，B、C正确。2多选关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小，下列说法正确的是()A在赤道上的物体线速度最大B在两极的物体线速度最大C在赤道上的物体角速度最大D在北京和广州的物体角速度一样大解析：选AD地球上的物体随地球一起绕地轴匀速转动，物体相对地面的运动在此一般可忽略，因此物体随地球一起绕地轴匀速转动的角速度一样，由vr知半径大的线速度大。物体在地球上绕地轴匀速转动时，在赤道上距地轴最远，线速度最大，在两极距地轴为0，线速度为0。在北京和广州的物体角速度一样大。故A、D正确。3多选关于匀速圆周运动的角速度与线速度，下列说法中正确的是()A半径一定，角速度与线速度成反比B半径一定，角速度与线速度成正比C线速度一定，角速度与半径成反比D角速度一定，线速度与半径成正比解析：选BCD根据知，半径一定，角速度与线速度成正比，故A错误，B正确；根据知，线速度一定，角速度与半径成反比，C正确；根据vr知，角速度一定，线速度与半径成正比，D正确。4如图所示是自行车传动结构的示意图，其中A是半径为r1的大齿轮，B是半径为r2的小齿轮，C是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为()A.B.C. D.解析：选C前进速度即为后轮的线速度，由于同一个轮上的各点的角速度相等，同一条线上的各点的线速度相等，可得1r12r2，32，又12n，v3r3，所以v。选项C正确。5.如图所示，一个球绕中心轴线OO以角速度转动，则()A若30，则vAvB12B若30，则vAvB21CA、B两点的角速度相等DA、B两点的线速度相等解析：选C共轴转动的各点角速度相等，故A、B两点的角速度相等；A点的转动半径为Rcos 30R，B点的转动半径为R，根据vR公式，线速度之比vAvBRARBRR2，故A、B、D错误，C正确。6.两小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图所示。当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则O点到小球2的距离是()A. B.C. D.解析：选B由题意知两小球角速度相等，即12，设球1、2到O点的距离分别为r1、r2，则，又r1r2L，所以r2，B正确。7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n，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从动轮的转速为nD从动轮的转速为n解析：选BC主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，A错误，B正确。由于通过皮带传动，皮带与轮边缘接触处的线速度相等，根据v2nr得n2r2nr1，所以n2，故C正确，D错误。8汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。某国产轿车的车轮半径约为30 cm，当该型号的轿车在高速公路上行驶时，速率计的指针指在120 km/h上，可估算此时该车车轮的转速为()A1 000 r/s B1 000 r/minC1 000 r/h D2 000 r/s解析：选B 由题意得v120 km/h m/s，r0.3 m，又v2nr，得n18 r/s1 000 r/min。9.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则()A该车可变换两种不同挡位B该车可变换五种不同挡位C当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比A：D14D当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比A：D41解析：选CA轮通过链条分别与C、D轮连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D轮连接，又可有两种速度，所以该车可变换四种挡位，故A、B错误。同缘传动边缘点线速度相等，前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积，当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，得：NAND，解得：A：DNDNA124814，故C正确，D错误。10.如图所示，半径为20 cm的轻质定滑轮固定在天花板上，轻绳一端系一质量m2 kg的物体，另一端跨过定滑轮并施一恒定的竖直向下的拉力F25 N，已知A为滑轮边缘上的点，B到滑轮中心的距离等于滑轮半径的一半。设在整个运动过程中滑轮与轻绳没有相对滑动，不计一切阻力，那么(g取10 m/s2)()AA、B均做匀速圆周运动B在F作用下，物体从静止开始运动，2 s末A点的线速度是2.5 m/sC在F作用下，物体从静止开始运动，2 s末B点的角速度是25 rad/sD在任何时刻，A点的角速度总是大于B点的角速度解析：选C对物体受力分析知Fmgma，物体及细绳以共同的加速度a2.5 m/s2做匀加速运动，细绳和滑轮没有相对滑动， vAv绳at,2 s末速度vA5 m/s，A、B同轴转动，故与滑轮具有共同的角速度，线速度与半径成正比，故vB2.5 m/s，因为A、B两点的速度在变化，所以不是做匀速圆周运动，A、B、D错误；根据vr可知滑轮在2 s末的角速度 rad/s25 rad/s，故C正确。11.如图所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为R，顶部有入口A，在A的正下方h处有出口B。一质量为m的小球从入口A沿圆筒壁切线方向水平射入圆筒内，要使小球从出口B飞出。小球进入入口A处的速度v0应满足什么条件？解析：该题中小球的运动轨迹是空间螺旋曲线，可将其分解为两个简单的分运动：一个是以初速度v0在筒内壁弹力作用下做匀速圆周运动，如图甲所示；另一个是在重力作用下做自由落体运动。因此若将圆筒直线AB展开为平面，则小球沿圆筒壁的运动是平抛运动，如图乙所示。据此得小球在筒内运动的时间t。由题设条件得水平方向的位移应是圆周长的整数倍，即lv0t2nR(n1,2,3，)。联立以上两式得v0nR ，(n1,2,3，)。答案：v0nR ，(n1,2,3，)12.如图所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求：(1)B球抛出时的水平初速度。(2)A球运动的线速度最小值。(3)试确定A球做匀速圆周运动的周期的可能值。解析：(1)小球B做平抛运动，其在水平方向上做匀速直线运动，则Rv0t。在竖直方向上做自由落体运动，则hgt2。由得v0R。(2)A球的线速度取最小值时