优化方案高中物理 第五章 曲线运动 第四节 圆周运动分层演练巩固落实 新人教版必修2.doc

第四节 圆周运动学生用书p23随堂达标1做匀速圆周运动的物体()a因相等时间内通过的弧长相等，所以线速度恒定b如果物体在0.1 s内转过30，则角速度为300 rad/sc若半径r一定，则线速度与角速度成正比d若半径为r，周期为t，则线速度v解析：选cd.线速度v，反映质点沿圆弧运动的快慢程度，是矢量，大小恒定，方向沿圆弧切线方向，在不断地改变，故不能说线速度恒定，故a错误角速度，反映质点与圆心的连线转动的快慢，国际单位为rad/s，b中应为 rad/s rad/s，故b错误线速度与角速度的关系为vr，由该式可知，r一定时，v；一定时，vr，故c正确物体转动一周时间为t，由线速度与角速度的定义，在特殊情况下(转一周)线速度与角速度的表达式分别为v，故d正确2(2015济南高一检测)关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是()a线速度大的角速度一定大b线速度大的周期一定小c角速度大的半径一定小d角速度大的周期一定小解析：选d.由vr知，角速度与线速度、半径两个因素有关，线速度大的角速度不一定大，a错误r，只有当线速度一定时，角速度大的半径才小，c错误由t知，周期与半径、线速度两个因素有关，线速度大的周期不一定小，b错误而由t可知，越大，t越小，d正确3(2015唐山一中高一检测)一小球被细线拴着做匀速圆周运动，其半径为2 m，角速度为1 rad/s，则()a小球的线速度为1.5 m/sb小球在3 s的时间内通过的路程为6 mc小球做圆周运动的周期为5 sd以上说法都不正确解析：选b.由vr知线速度大小为2 m/s，a错误；3 s内路程svt6 m，b正确；由t知周期为2 s，c错误4如图所示，主动轮m通过皮带带动从动轮n做匀速转动，a是m轮上距轴o1的距离等于m轮半径一半的点，b、c分别是n轮和m轮轮缘上的点，已知在皮带不打滑的情况下，n轮的转速是m轮的3倍，则()aa、b两点的角速度之比为31ba、b两点的线速度之比为12cb、c两点的周期之比为13da、c两点的线速度之比为12解析：选bcd.因nn3nm，即nb3nc.b3c，a、c两点同轴转动，所以ac，b3a，即ab13，a错误；因vbvc，vc2va，所以vavb12，b正确；因tb，tc，所以tbtc13，c正确；因rc2ra，所以vavc12，d正确5(选做题)(2014高考天津卷)半径为r的水平圆盘绕过圆心o的竖直轴匀速转动，a为圆盘边缘上一点在o的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径oa方向恰好与v的方向相同，如图所示若小球与圆盘只碰一次，且落在a点，重力加速度为g，则小球抛出时距o的高度h_，圆盘转动的角速度大小_.解析：由平抛运动的规律结合圆周运动的知识求解小球做平抛运动，在竖直方向：hgt2在水平方向rvt由两式可得h小球落在a点的过程中，oa转过的角度2nt (n1,2,3，)由两式得： (n1,2,3，)答案：见解析课时作业一、选择题1(2015廊坊高一检测)有一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是()a树木开始倒下时，树梢的角速度最大，易于判断b树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断c树木开始倒下时，树梢的周期较大，易于判断d伐木工人的经验缺乏科学依据解析：选b.树木开始倒下时，树各处的角速度一样大，故a项错误由t知，树各处的周期也一样大，故c项错误由vr知，树梢的线速度最大，易判断树倒下的方向，故b项正确，d项错误2甲、乙两物体分别做匀速圆周运动，如果它们转动的半径之比为15，线速度之比为32，则下列说法正确的是()a甲、乙两物体的角速度之比是215b甲、乙两物体的角速度之比是103c甲、乙两物体的周期之比是215d甲、乙两物体的周期之比是103解析：选c.由vr得，a、b错误，由得，c正确、d错误3.(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n d从动轮的转速为n解析：选bc.因为皮带不打滑，两轮缘上各点的线速度大小相等，各点做圆周运动的速度方向为切线方向，则皮带上的m、n点均沿mn方向运动，从动轮沿逆时针方向转动，a错b对根据线速度与角速度的关系式：vr，2n得nn2r2r1，所以n2n，c对d错4.(多选)如图所示，一个环绕中心线ab以一定的角速度转动，下列说法中正确的是()ap、q两点的角速度相同bp、q两点的线速度相同cp、q两点的角速度之比为1dp、q两点的线速度之比为1解析：选ad.同一圆周上各点的周期和角速度都是相同的，选项a正确，选项c错误；设角速度为，半径为r，则p、q两点的线速度分别为vprsin 60，vqrsin 30，得vpvq1，选项b错误，选项d正确5如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为1，则丙轮的角速度为()a. b.c. d.解析：选a.本题属于摩擦传动，摩擦传动的特点是各个轮边缘的线速度大小相等，即v1v2v3，则有1r12r23r3，可得a选项正确6.机械手表(如图)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. minb1 minc. mind. min解析：选c.先求出分针与秒针的角速度为分 rad/s，秒 rad/s.设两次重合的时间间隔为t，则有分分t，秒秒t，秒分2，即t ss min，故选项c正确7.(2015福州高一检测)半径为r的大圆盘以角速度旋转，如图所示有人站在盘边p点上随盘转动，他想用枪击中圆盘中心的目标o，若子弹的速度为v0，则()a枪应瞄准目标o射去b枪应向po的右方偏过角射去，而cos c枪应向po的左方偏过角射去，而tan d枪应向po的左方偏过角射去，而sin 解析：选d.子弹同时参与两个运动：沿p点切线方向的运动，速度为r；沿枪口方向的匀速运动合成的速度沿po方向，如图所示，枪应向po的左方偏过角射去，且sin ，故d正确8.(2015绵阳高一检测)如图所示，直径为d的纸制圆筒，以角速度绕中心轴匀速转动，把枪口垂直对准圆筒轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，则子弹的速度不可能是()a. b.c. d.解析：选b.圆筒上只有一个弹孔，表明子弹从同一个位置进入和离开圆筒，故子弹穿过圆筒的时间t内，转过的角度(2n1)(n0,1,2)，故子弹的速度v.n0时，v，a对n1时，v，c对n2时，v，d对故子弹的速度不可能是，选项b符合题意9.某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘a、b，a盘固定一个信号发射装置p，能持续沿半径向外发射红外线，p到圆心的距离为28 cm.b盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置q，q到圆心的距离为16 cm.p、q转动的线速度相同，都是4 m/s.当p、q正对时，p发出的红外线恰好进入q的接收窗口，如图所示，则q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值应为()a0.56 s b0.28 sc0.16 s d0.07 s解析：选a.根据公式t可求出，p、q转动的周期分别为t10.14 s和t20.08 s，根据题意，只有当p、q同时转到题图所示位置时，q才能接收到红外线信号，所以所求的最小时间应该是它们转动周期的最小公倍数，即0.56 s，所以选项a正确10.如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，a、b为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r.在放音结束时，磁带全部绕到了b轮上，磁带的外缘半径为r，且r3r.现在进行倒带，使磁带绕到a轮上倒带时a轮是主动轮，其角速度是恒定的，b轮是从动轮经测定磁带全部绕到a轮上需要的时间为t.则从开始倒带到a、b两轮的角速度相等所需要的时间为()a. b.tc.t d.t解析：选b.因为a轮角速度一定，a轮磁带外缘半径随时间均匀增加，线速度vr，故线速度大小随时间t均匀增加，可将磁带的运动等效为匀变速直线运动模型处理整个过程中，设a轮外缘初速度为v，则末速度为3v，运动时间为t，加速度为a，位移即磁带总长度为x，由匀变速直线运动规律：(3v)2v22ax,3vvat，当磁带有一半绕到a轮上时，两轮半径相等、两轮角速度相同，此时，v2v2ax，vvat，解得：vv，tt，b项正确二、非选择题11.(2015厦门高一检测)如图所示，一雨伞边缘的圆周半径为r，距地面高为h，当雨伞在水平面内以角速度匀速转动时，雨滴从伞边缘甩出，这些雨滴在地面形成一个圆，则此圆的半径r为多少？解析：甩出的雨滴沿伞边缘飞出做平抛运动，其速度v0r，平抛下落的时间为t；水平位移xv0t.由图可知，甩出的雨滴落地形成的圆半径为rr.答案：r12.如图所示，b物体放在光滑的水平地面