2019-2020学年高中物理 第5章 曲线运动 第4节 圆周运动课时分层训练 新人教版必修2.doc

第4节圆周运动课时分层训练基础达标练1(多选)做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是()a速度b速率c周期d转速解析：选bcd速度是矢量，匀速圆周运动的速度方向不断改变；速率、周期、转速都是标量，故b、c、d正确2(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是()a因为vr，所以线速度v与轨道半径r成正比b因为，所以角速度与轨道半径r成反比c因为2n，所以角速度与转速n成正比d因为，所以角速度与周期t成反比解析：选cd一定时，线速度v与轨道半径r成正比，选项a错误；v一定时，角速度与轨道半径r成反比，选项b错误；在用转速或周期表示角速度时，角速度与转速成正比，与周期成反比，选项c、d正确3关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是()a因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定b如果物体在0.1 s内转过30角，则角速度为300 rad/sc若半径r一定，则线速度与角速度成反比d若半径为r，周期为t，则线速度为v解析：选d物体做匀速圆周运动时，线速度的大小恒定，方向沿圆周的切线方向，在不断地改变，故选项a错误；角速度 rad/s rad/s，选项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，选项c错误；由线速度的定义可得，在转动一周时有v，选项d正确4电脑中用的光盘驱动器，采用恒定角速度驱动光盘，光盘上凸凹不平的小坑是存贮的数据，请问激光头在何处时，电脑读取数据速率比较大()a内圈b外圈c中间位置 d与位置无关解析：选b光盘在做匀速圆周运动，光盘上某点的线速度vr，角速度恒定，则r越大时，线速度越大，所以激光头在光盘外圈时，电脑读取数据速率较大5(多选)如图所示，在风力发电机的叶片上有a、b、c三点，其中a、c在叶片的端点，b在叶片的中点当叶片转动时，这三点() a线速度大小都相等 b线速度方向都相同c角速度大小都相等d周期都相等解析：选cd首先a、b、c属于同轴转动，故他们的角速度、周期相等，故c、d正确；由vr知，他们的半径r不相等，故线速度的大小不相等，故a错误；由于是做圆周运动，故线速度的方向位于切线方向，故b错误6(2019沙市检测)如图是自行车传动结构的示意图，其中是半径为r1的大齿轮，是半径为r2的小齿轮，是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n，则自行车前进的速度为()a.bc.d解析：选cv1v22nr1，32，v3，故选项c正确7两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. bc. 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选项正确8做匀速圆周运动的同学，10 s内沿半径为20 m的圆周运动了50 m，试求该同学做匀速圆周运动时：(1)线速度的大小；(2)角速度的大小；(3)周期的大小解析：(1)由线速度的定义式v得v m/s5 m/s.(2)由vr得 rad/s0.25 rad/s.(3)由得t s8 s.答案：(1)5 m/s(2)0.25 rad/s(3)8 s能力提升练9(2019天门联考)明代出版的天工开物一书中就有牛力齿轮水车的图画(如图)，记录了我们祖先的劳动智慧若a、b、c三齿轮半径的大小关系如图，则()a齿轮a的角速度比c的小b齿轮a与b角速度大小相等c齿轮b与c边缘的线速度大小相等d齿轮a边缘的线速度比c边缘的小解析：选a齿轮a与齿轮b是同缘传动，边缘点线速度相等，根据公式可知，半径比较大的a的角速度小于b的角速度而b与c是同轴传动，角速度相等，所以齿轮a的角速度比c的小，a正确，b错误；b、c两轮属于同轴转动，故角速度相等，根据公式vr可知，半径比较大的齿轮b比c边缘的线速度大，c错误；齿轮a、b边缘的线速度相等，齿轮b比c边缘的线速度大，所以齿轮a边缘的线速度比c边缘的大，d错误10如图所示，如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动，那么，从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为()a. min b1 minc. min d 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，因分分t，秒秒t，秒分2，得t s s min，故c正确11某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘a、b，a盘上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转动的线速度均为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，这个时间的最小值为()a0.42 s b0.56 sc0.70 s d0.84 s解析：选bp的周期tp s0.14 sq的周期tq s0.08 s因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.14和0.08的最小公倍数为0.56 s，所以经历的时间最小值为0.56 s故b正确，a、c、d错误12(多选)如图所示为某一皮带传动装置，m是主动轮，其半径为r1，m半径也为r1，m和n在同一轴上，n和n的半径都为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则下列说法正确的是()an轮做的是逆时针转动bn轮做的是顺时针转动cn轮的转速为2ndn轮的转速为 2n解析：选bc根据皮带传动关系可以看出，n轮和m轮转动方向相反，n轮和n轮的转动方向相反，因此n轮的转动方向为顺时针，故a错误，b正确；皮带与轮边缘接触处的线速度相等，所以2nr12n2r2，得n(或m)轮的转速为n2，同理2n2r12n2r2，可得n轮转速n22n，故c正确，d错误13如图所示的传动装置中，b、c两轮固定在一起绕同一轴转动，a、b两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rarc2rb.若皮带不打滑，求a、b、c三轮边缘上a、b、c三点的角速度之比和线速度之比解析：a、b两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则a、b两轮边缘的线速度大小相等，即vavb或vavb11由vr得abrbra12b、c两轮固定在一起绕同一轴转动，则b、c两轮的角速度相等，即bc或bc11由vr得vbvcrbrc12由得abc122，由得vavbvc112.答案：12211214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