高中物理 第4章 第1节 匀速圆周运动快慢的描述活页规范训练 鲁科版必修2.doc

第4章 匀速圆周运动第1节 匀速圆周运动快慢的描述(时间：60分钟)知识点基础中档稍难匀速圆周运动的描述1、2、3、4线速度、角速度间的关系5、6圆周运动的周期性问题7、8综合提升9、1011、12知识点一匀速圆周运动的描述1对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是 ()a物体处于平衡状态b物体所受的合外力为零c物体的线速度大小是不变的d物体转动的角速度不变解析匀速圆周运动容易被误解是一种平衡状态，事实上其线速度方向时刻在变化，是变速运动答案cd2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，在两极距地轴为零，线速度为零故a、d正确答案ad3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解析由题意得v120 km/h m/s，r0.3 m，又v2nr，得n18 r/s1 000 r/min.答案b4假设“嫦娥二号”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解析由题意知“嫦娥二号”做匀速圆周运动n周所需时间tt2t1，其周期t，故a正确、b错误；由周期公式有t，故c正确、d错误答案ac知识点二线速度、角速度间的关系图41125. 如图4112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.解析两工件的线速度大小相同，则有：a，由于rarb，故aaab，d正确；对工件fmgm，即fmgm，结合rarb，得：fafb，a正确答案ad6如图4113所示，两个轮子的半径均为r，两轮的转轴o1、o2在同一水平面上，相互平行，相距为d，两轮均以角速度逆时针方向匀速转动将一长木板置于两轮上，当木板的重心位于右轮正上方时，木板与两轮间已不再有相对滑动若木板的长度l2d，则木板的重心由右轮正上方移到左轮正上方所需的时间是 ()图4113a. b. c. d.解析木板与两轮间无相对滑动时，木板运动的速度与轮边缘的线速度相同，由题意知木板在重心由右轮正上方移到左轮正上方过程中的位移大小为d，则有drt，得t，b正确答案b知识点三圆周运动的周期性问题图41147. 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，盘a、b平行且相距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，测得两弹孔所在半径的夹角30，如图4114所示则该子弹的速度可能是 ()a360 m/s b720 m/sc1 440 m/s d108 m/s解析子弹从a盘运动到b盘的过程中，b盘转过的角度2n(n0，1，2，)，b盘转动的角速度2f2n2 rad/s120 rad/s，子弹在a、b盘间运动的时间等于b盘转动的时间，即，所以v m/s(n0，1，2，)，n0时，v1 440 m/s；n1时，v110.77 m/s；n2时，v57.6 m/s；故c正确答案c图41158. 如图4115所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图，a为光源，b为光电接收器，a、b均固定在车身上，c为小车的车轮，d为与c同轴相连的齿轮车轮转动时，a发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被b接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为n，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量是_；小车速度的表达式为v_；行程的表达式为s_解析若能数出齿轮d的总齿数p，则可计算齿轮d的转动周期t.因为齿轮d的转动周期也就是车轮c的转动周期，所以车轮c转动的角速度；用刻度尺测出车轮c的半径r，则车轮边缘的线速度vr，此即小车行驶的速度在累计脉冲数为n的时间内，行程的表达式为svt.答案车轮的半径r和齿轮的齿数p9如图4116所示，半径为0.1 m的轻滑轮，通过绕在其上的轻绳与重物相连，若重物由静止开始以2 m/s2的加速度匀加速下落，则当它下落的高度为1 m时，其瞬时速度为多大？此时滑轮转动的角速度是多少？图4116解析由运动学公式vv2as，得重物由静止开始下落1 m时的瞬时速度vt m/s2 m/s；与重物相连的轻绳此时的速度也为2 m/s，轻绳绕在轻滑轮的边缘上使滑轮转动，由vr，得此时滑轮转动的角速度 rad/s20 rad/s.答案2 m/s20 rad/s10.一半径为r的雨伞绕柄以角速度匀速旋转，如图4117 所示伞边缘距地面高h，甩出的水滴在地面上形成一个圆，则此圆的半径r为多少？图4117解析水滴飞出的速度大小vr，水滴做平抛运动，故竖直方向有hgt2，水平方向有lvt，由题意画出俯视图，如图所示，由几何关系知，水滴形成圆的半径r ，联立以上各式得rr .答案r 11如图4118所示为一辆自行车的局部结构示意图，设连接脚踏板的连杆长为l1，由脚踏板带动半径为r1的大轮盘(牙盘)，通过链条与半径为r2的小轮盘(飞轮)连接，小轮盘带动半径为r的后轮转动，使自行车在水平路面上匀速前进图4118(1)设l118 cm，r112 cm，r26 cm，r30 cm，为了维持自行车以v3 m/s的速度在水平路面上匀速行驶，请你计算一下每分钟要踩脚踏板几圈(2)若某种变速自行车有6个飞轮和3个牙盘，牙盘和飞轮的齿数如表所示，若人骑该车行进的速度一定，则选用哪种齿数的牙盘和飞轮，人踩脚踏板的角速度最小？名称牙盘飞轮齿数n/个483828151618212428解析(1)自行车行进的速度等于轮缘上某点绕转轴转动的线速度设牙盘转动的角速度为1，自行车后轮转动的角速度，即飞轮的角速度为2，人每分钟要踩脚踏板n圈，则2 rad/s10 rad/s，由r22r11，得15 rad/s，则n r/s r/min48 r/min.(2)由(1)知，不管牙盘还是飞轮，相邻两齿间的弧长相等，故，即，故12，由于v、r一定，所以当最小时1最小，故应选齿数为48的牙盘和齿数为15的飞轮答案(1)48(2)齿数为48的牙盘和齿数为15的飞轮12. 如图4119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？图4119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