2020版新教材高中物理课时素养评价十二匀速圆周运动快慢的描述（含解析）鲁教版.docx

匀速圆周运动快慢的描述 (25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.一质点做匀速圆周运动,则下列说法中错误的是()A.在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等B.在任何相等的时间里,质点的平均速度都相同C.在任何相等的时间里,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等D.转过任何一圈所用时间都相等 【解析】选B。如图所示,经,质点由A到B,再经,质点由B到C,由于线速度大小不变,根据线速度的定义,s=v,所以相等时间内通过的路程相等,A正确,但位移xAB、xBC大小相等,方向并不相同,平均速度不同,B错误;由角速度的定义=知t相同,=t相同,C、D正确。【补偿训练】对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中正确的是()A.物体可能处于受力平衡状态B.物体的运动状态可能不发生变化C.物体的加速度可能等于零D.物体运动的速率是恒定不变的【解析】选D。匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻变化,显然匀速圆周运动是变速运动,具有加速度,合外力不为零。故A、B、C错误,D正确。2.如图所示,在闹钟和手表之间的争论中,其中闹钟是用哪个物理量来分析圆周运动的()A.角速度B.周期C.线速度D.转速【解析】选C。闹钟和手表秒针转一圈所用时间相同,但闹钟秒针较长,故秒针针尖线速度大,故闹钟是从线速度来分析圆周运动的,C正确。3.生活经验告诉我们:我们用苍蝇拍拍打苍蝇时,苍蝇拍把手长的明显要比把手短的效果好,这是因为使用把手长的拍子打苍蝇时()A.苍蝇看不见拍子而被打死B.由于拍子转动角速度大而易打到苍蝇C.由于拍子转动线速度大而易打到苍蝇D.感觉错误,长短均一样【解析】选C。要想打到苍蝇,必须提高线速度;由于苍蝇拍质量很小,故可以认为人使用时角速度一定,根据公式v=r,提高拍头的转动半径后,会提高线速度,故C正确,A、B、D错误。4.位于厦门明发广场的立新摩天轮是目前福建最大的摩天轮,运转之后各箱体做匀速圆周运动,其线速度大小为0.18 m/s,运转一圈需要16 min,则下列说法正确的是()A.角速度为 rad/sB.转速为 r/sC.摩天轮半径约为 mD.频率大小为 s【解析】选C。箱体做匀速圆周运动,根据公式T=得:角速度= rad/s = rad/s,故A错误;根据转速与周期的关系可知:n= r/s,故B错误;箱体做匀速圆周运动,根据公式v=可得轨迹半径r=m= m,故C正确;频率的单位是Hz,故D错误。5.如图所示的齿轮传动装置中,主动轮的齿数z1=24,从动轮的齿数z2=8,当主动轮以角速度顺时针转动时,从动轮的运动情况是()A.顺时针转动,周期为B.逆时针转动,周期为C.顺时针转动,周期为D.逆时针转动,周期为【解析】选B。主动轮顺时针转动,从动轮逆时针转动,两轮边缘的线速度大小相等,由齿数关系知主动轮转一周时,从动轮转三周,故T=,B正确。6. 如图所示,B和C是一组塔轮,固定在同一转动轴上,其半径之比为RBRC= 43,A轮的半径与C轮相同,且A轮与B轮紧靠在一起,当A轮绕其中心的竖直轴转动时,由于摩擦的作用,B轮也随之无滑动地转动起来,a、b、c分别为三轮边缘的三个点,则a、b、c三点在运动过程中,()A.线速度大小之比为334B.角速度之比为343C.转速之比为9916D.周期之比为344【解析】选D。由题意可知,a、b两点具有大小相同的线速度,b、c两点具有共同的角速度,rc=ra=rb,所以vavbvc=443,故A错误;abc= 433,故B错误;nanbnc=433,故C错误;根据T=可知周期之比为344,故D正确。二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(10分)如图所示,A、B两个齿轮的齿数分别是z1、z2,各自固定在过O1、O2的轴上。其中过O1的轴与电动机相连接,此轴转速为n1。求:(1)A、B两齿轮的半径r1、r2之比;(2)B齿轮的转速n2。【解析】(1)在齿轮传动装置中,各齿轮在相同时间内转过的“齿”是相同的,因此齿轮的齿数与周长成正比,故r1r2=z1z2。(2)在齿轮传动进行时,每个啮合的齿轮边缘处线速度大小相等,因此齿轮传动满足齿轮转速与半径成反比,即=,所以n2=。答案:(1)z1z2(2)8.(14分)如图所示为皮带传动装置,皮带轮的圆心分别为O、O,A、C为皮带轮边缘上的点,B为A、O连线上的一点,RB=RA,RC=RA,当皮带轮匀速转动时,皮带与皮带轮之间不打滑。则A、B、C三点的角速度之比、线速度之比分别是多少?【解析】由题意知,A、B两点在同一皮带轮上,因此A=B,又皮带不打滑,所以vA=vC,故C=A;所以ABC=223;又vB=RBB=RAA=所以vAvBvC=212答案:223212。 (15分钟40分)9.(6分)机械手表(如图所示)的分针与秒针从第一次重合至第二次重合,中间经历的时间为()A. minB.1 minC. minD. min【解析】选C。分针与秒针的角速度分别为分= rad/s,秒= rad/s设两次重合的时间间隔为t,则有秒t-分t=2得t= s= s= min故C正确。10.(6分)风速仪结构如图甲所示。光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为 r,每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间t内探测器接收到的光强随时间变化关系如图乙所示,则该时间段内风轮叶片()A.转速逐渐减小,平均速率为B.转速逐渐减小,平均速率为C.转速逐渐增大,平均速率为D.转速逐渐增大 ,平均速率为【解析】选B。根据题意,从图乙可以看出,在t时间内,探测器接收到光的时间在增长,凸轮圆盘的挡光时间也在增长,可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小;在t时间内可以从图看出有4次挡光,即凸轮圆盘转动4周,则风轮叶片转动了4n周,风轮叶片转过的弧长为l=4n2r,叶片转动速率为v=,故选项B正确。11.(6分)(多选)为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B,A、B平行相距2 m,轴杆的转速为3 600 r/min,子弹穿过两盘留下两弹孔a、b,测得两弹孔半径的夹角是30,如图所示,则该子弹的速度可能是()A.360 m/sB.57.6 m/sC.1 440 m/sD.108 m/s【解析】选B、C。子弹从A盘到B盘,盘转过的角度可能为=2k+(k=0,1,2,)盘转动的角速度=2f=2n=2 rad/s=120 rad/s子弹在A、B间运动的时间等于圆盘转动的时间,即=所以v=(k=0,1,2,3,)k=0时,v=1 440 m/sk=1时,v110.77 m/sk=2时,v=57.6 m/s故B、C正确。12.(22分)如图所示,小球A在半径为R的光滑圆形槽内做匀速圆周运动,当它运动到图中的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球抛出时的水平速度多大?(2)A球运动的线速度最小值为多大?【解析】(