高中物理 5.4 圆周运动每课一练 新人教版必修2.doc

5.4圆周运动一、选择题(每小题8分，共48分)1对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是()a线速度不变b周期不变c角速度大小不变 d运动状态不变解析：做匀速圆周运动的物体其线速度大小不变，方向沿圆弧的切线方向，时刻改变，故a、d错误答案：bc2一般的转动机械上都标有“转速r/min”，该数值是转动机械正常工作时的转速，不同的转动机械上标有的转速一般是不同的，下列有关转速的说法正确的是()a转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的线速度一定越大b转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的角速度一定越大c转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越大d转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的频率一定越大答案：bd3.如图所示，皮带传动装置转动后，皮带不打滑，皮带轮上的a、b、c三点的位置如图，则三点的速度关系是()avavb，vbvcbvavb，vbvccvavb，bcdab，vbvc解析：a、b两点在轮子的边缘上，它们的线速度等于皮带上各点的线速度，所以vavb，b、c两点在同一轮上，所以bc，由vr知vbvc，ab.答案：acd4某手表上秒针的长度是分针长度的1.2倍，则()a秒针的角速度是分针角速度的1.2倍b秒针的角速度是分针角速度的60倍c秒针尖端的线速度是分针尖端线速度的1.2倍d秒针尖端的线速度是分针尖端线速度的72倍解析：秒针、分针、时针的角速度之比123720121，故a错，b对；秒针针尖线速度与分针针尖线速度之比，故c错，d对答案：bd5假设“神舟”七号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n周，起始时刻为t1，结束时刻为t2，运行速度为v，半径为r.则计算其运行周期可用()at btct dt解析：由题意可知飞船匀速圆周运动n周所需时间tt2t1，故其周期t，故选项a正确由周期公式有t，故选项c正确答案：ac6.如图所示，地球绕oo轴自转，则下列说法正确的是()aa、b两点的角速度相等ba、b两点的线速度相等ca、b两点的转动半径相等da、b两点的转动周期相等解析：a、b两点随地球自转绕地轴做匀速圆周运动，它们的圆心在地轴上的不同点，它们的半径不同，线速度也不同答案：ad二、非选择题(共52分)7.(9分)如图所示，一个圆环绕着一沿竖直方向通过圆心的轴oo做匀速转动，m点和圆心连线与竖直轴的夹角为60.n点和圆心的连线与竖直轴的夹角为30，则球上m、n两点的线速度大小之比vmvn_，角速度大小之比mn_，周期大小之比tmtn_.解析：m、n两点随圆环转动的角速度相等，周期也相等，即m:n1:1，tm:tn1:1.设圆球半径为r，m、n转动的半径分别为rmrsin60，rnrsin30，由vr知vm:vnrm:rnsin60:sin30:1.答案：:11:11:18(8分)如图所示的皮带传动装置，主动轮o1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮o2的半径为2r，a、b、c分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则(1)a、b、c三点的角速度之比a:b:c_.(2)a、b、c三点的线速度大小之比va:vb:vc_.解析：皮带不打滑，表示皮带触点处线速度大小相等，故vbvc，因a与b为同一轮上两点，角速度相等，线速度与半径成正比，va3vb，故三点线速度之比为3:1:1.因vbvc，当线速度相等时，角速度与半径成反比，rb:rc1:2，所以bc2:1，又ab，故三点角速度之比为2:2:1.解这类问题时要注意抓住传动装置的特点：同轴转动时，角速度相等；皮带传动时，两轮边缘的线速度大小相等再注意运用vr找出它们之间的关系答案：2:21:31:19(10分)如图所示，在男女双人花样滑冰运动中，男运动员以自己为转轴拉着女运动员做匀速圆周运动，若男运动员的转速为30r/min，女运动员触地冰鞋的线速度为4.7m/s，求：(1)女运动员做圆周运动的角速度；(2)女运动员触地冰鞋做圆周运动的半径解析：男运动员与女运动员转动的角速度相同，(1)角速度：n2/t302/60rad/s3.14 rad/s.(2)由vr得：rm1.5m.答案：(1)3.14 rad/s(2)1.5m10(12分)观察自行车的主要传动部件，了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的，如图，其中乙图是链条传动的示意图，两个齿轮俗称“牙盘”试分析并讨论：(1)同一齿轮上各点的线速度大小、角速度是否相等？(2)两个齿轮相比较，其边缘的线速度大小是否相同？角速度是否相同？转速是否相同？(3)两个齿轮的转速与齿轮的直径有什么关系？你能推导出两齿轮的转速n1、n2与齿轮的直径d1、d2的关系吗？解析：(1)同一齿轮上各点绕同一轴转动，角速度相等，但同一齿轮上各点到轴的距离不一定相等，由vr可知，只有r相等的点线速度大小相等，r不同的点线速度大小一定不相等(2)因为链条不打滑，两轮边缘的点线速度大小一定相同；由vr可知，两轮半径r不等，r1r2，故12；由2n知，n1n2，转速不同(3)由vr和2n，得v2rndn，而v相同，故n1d1n2d2，说明转速与直径成反比答案：见解析11.(13分)如图所示，在同一高度上有a、b两物体，它们的质量分别为m和m，a物体在竖直面内做匀速圆周运动，运动方向为逆时针方向，轨道半径为r，同时b物体在恒力f作用下，从静止开始做匀加速直线运动，运动方向向右，问：要使两物体在某时刻的速度相同，a