贵阳二中16的高中物理组卷4

第 1 页 共 17 页 贵阳二中贵阳二中 16 的高中物理组卷的高中物理组卷 3 一 填空题 共一 填空题 共 19 小题 小题 1 如图所示 A B 两轮半径之比为 1 3 两轮边缘挤压在一起 在两轮转动 中 接触点不存在打滑的现象 则两轮边缘的线速度大小之比等于 A 轮半径中点与 B 轮边缘的角速度大小之比等于 2 两颗人造卫星 A B 绕地球做圆周运动的周期之比 TA TB 1 8 则轨道半 径之比和运动速率之比分别为 RA RB vA vB 3 在皮带轮传动装置中 已知大轮的半径是小轮半径的 3 倍 A 和 B 两点分别 在两轮的边缘上 若皮带不打滑 则线速度之比 VA VB 角速度之比 A B 4 线速度是物体通过的弧长 s 与所用时间 t 的比值 公式 v 分别用 r T f n 表示 角速度是物体与圆心的连线在 t 时间内 转过的角度 的比值 公式 分别用 r T f n 表示 由 v 和 的表达式可以得出 v 和 的关系式是 5 物体做匀速圆周运动时 已知线速度为 v 角速度为 半径为 r 周期为 T 向心加速度为 a 线速度与角速度满足的关系式 角速度与周期满 足的关系式 请按照如下要求写出向心加速度 a 的表达式 1 用 v r 组合 写出三个表达式 2 用周期 T 和半径 r 表示 6 A B 两质点分别做匀速圆周运动 若在相同时间内 它们通过的弧长之比 SA SB 2 3 而转过的角度之比 A B 3 2 则它们的周期之比 TA TB 第 2 页 共 17 页 线速度之比 vA vB 7 电扇的风叶的长度为 1200mm 转速为 180r min 则它的转动周期是 s 角速度是 rad s 叶片端点处的线速度是 m s 8 钟表的时针 分针的运动可看做匀速圆周运动 它们在转动时由转动轴到针 尖的长度之比是 1 1 2 则它们的周期之比 角速度之比为 线速度之比为 9 某质点做匀速圆周运动时 不发生变化的物理量是 变化的是 周期 线速度 线速度大小 角速度 动能 向心加速度 向心力 用皮带相连的两个轮子转动的 相等 同一转盘上的两个质点 相 等 10 如图所示 甲 乙 丙三个齿轮的半径分别为 r1 r2 r3 若甲齿轮的角速 度为 1 则丙齿轮的角速度为 11 以半径 r 做匀速圆周运动的物体 角速度 w 与周期 T 的关系是 线速度 V 与周期 T 的关系是 线速度 V 与角速度 W 的关系是 周期 T 与频率 f 的关系是 12 如图所示为摩擦传动装置 B 轮转动时带动 A 轮跟着转动 已知转动过程 中轮缘间无打滑现象 A B 两轮转动的方向 填相同或相反 A B 转 动的角速度之比为 13 地球表面赤道上的人和北纬 45 处的人 随地球自转的角速度之比 第 3 页 共 17 页 线速度之比 14 如图为一皮带传动装置 右轮的半径为 r a 是它边缘上的一点 左侧是一 轮轴 大轮的半径为 4r 小轮的半径为 2r b 点和 c 点分别位于轮轴小轮和大 轮的边缘上 若在传动过程中 皮带不打滑 则 a b c 三点的线速度大小之 比为 a b c 三点的角速度大小之比为 a b c 三点的向心 加速度大小之比为 15 如图所示 摩擦轮 A 和 B 通过中介轮 C 进行传动 A 为主动轮 B C 为从 动轮 A 的半径为 20cm B 的半径为 10cm C 的半径为 15cm 则 A B 两轮边 缘上的点的线速度大小之比 vA vB 角速度之比 A B 向 心加速度之比 aA aB 16 汽车在半径为 R 的水平弯道上转弯 车轮与地面的摩擦系数为 那么汽 车行驶的最大速率为 17 修建铁路弯道时 为了保证行车的安全 应使弯道的内侧 填 略 高于 或 略低于 弯道的外侧 并根据设计通过的速度确定内外轨高度差 若 火车经过弯道时的速度比设计速度小 则火车车轮的轮缘与铁道的 填 内轨 或 外轨 间有侧向压力 18 向心力是指做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力 由牛顿第二定 律 F ma 可推出向心力的公式 分别用 r T f n 表示 F 19 如图所示 质量为 2 0 103kg 的汽车在水平公路上行驶 当汽车经过半径 为 50m 的弯路时 车速为 10m s 此时汽车转弯所需要的向心力大小为 N 若轮胎与路面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 且动摩擦因数 为 第 4 页 共 17 页 0 75 请你判断这辆车在这个弯道处会不会发生侧滑 填 会 或 不会 第 5 页 共 17 页 贵阳二中贵阳二中 16 的高中物理组卷的高中物理组卷 3 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一 填空题 共一 填空题 共 19 小题 小题 1 2017 邵阳学业考试 如图所示 A B 两轮半径之比为 1 3 两轮边缘挤 压在一起 在两轮转动中 接触点不存在打滑的现象 则两轮边缘的线速度大 小之比等于 1 1 A 轮半径中点与 B 轮边缘的角速度大小之比等于 3 1 分析 同缘传动 边缘点线速度相等 根据 v r 判断角速度的大小之比 解答 解 同缘传动 边缘点线速度相等 故两轮边缘的线速度大小之比等 于 1 1 根据 v r 线速度相等时 角速度与转动半径成反比 故两轮边缘点的加速度 之比为 3 1 由于同轴传动角速度相等 故 A 轮半径中点与 B 轮边缘的角速度大小之比等于 3 1 故答案为 1 1 3 1 点评 本题关键是明确同缘传动 边缘点线速度相等 同轴传动角速度相等 然后结合 v r 判断即可 2 2017 春 袁州区校级期中 两颗人造卫星 A B 绕地球做圆周运动的周期之 比 TA TB 1 8 则轨道半径之比和运动速率之比分别为 RA RB 1 4 vA vB 2 1 分析 根据人造卫星的万有引力等于向心力 列式求出线速度 周期的表达 式进行讨论即可 解答 解 根据万有引力提供向心力为 第 6 页 共 17 页 r v 因为 TA TB 1 8 所以 RA RB 1 4 所以 VA VB 2 1 故答案为 1 4 2 1 点评 能根据万有引力提供圆周运动向心力正确得到线速度和周期与轨道半 径的关系是解决本题的关键 3 2017 春 东台市校级期中 在皮带轮传动装置中 已知大轮的半径是小轮 半径的 3 倍 A 和 B 两点分别在两轮的边缘上 若皮带不打滑 则线速度之比 VA VB 1 1 角速度之比 A B 3 1 分析 皮带不打滑 A 和 B 两点线速度大小相等 由公式 v r 角速度与半 径成反比 求出 A B 解答 解 对于 A B 两点 皮带不打滑 A 和 B 两点线速度大小相等 VA VB 1 1 由公式 v r 得到 A B rB rA 3 1 故答案为 1 1 3 1 点评 本题是圆周运动中典型问题 关键抓住相等量 皮带不打滑时 两轮 边缘上各点的线速度大小相等 同一轮上各点的角速度相同 4 2017 春 鸡冠区校级期中 线速度是物体通过的弧长 s 与所用时间 t 的 比值 公式 v 2 r f 2 r n 分别用 r T f n 表示 角 第 7 页 共 17 页 速度是物体与圆心的连线在 t 时间内转过的角度 的比值 公式 2 f 2 n 分别用 r T f n 表示 由 v 和 的表达式可以得出 v 和 的关系式是 v r 分析 在匀速圆周运动中 根据角速度 线速度等个物理量之间的关系公式 即可正确解答 解答 解 根据线速度与弧长的关系可知 线速度 v 根据线速度与周期的关系可知 v 根据线速度与频率的关系可知 v 2 r f 根据线速度与转速的关系可知 v 2 r n 角速度是物体与圆心的连线在 t 时间内转过的角度 的比值 即 角速度与半径 周期 频率 转速的关系为 根据线速度与角速度的关系可知 故 v r 故答案为 2 r f 2 r n 2 f 2 n v r 点评 本题关键是明确线速度 角速度 周期 转速 频率之间的公式 同 时要记住它们之间的关系 基础问题 5 2017 春 醴陵市校级期中 物体做匀速圆周运动时 已知线速度为 v 角速 度为 半径为 r 周期为 T 向心加速度为 a 线速度与角速度满足的关系式 v r 角速度与周期满足的关系式 请按照如下要求写出向心加 速度 a 的表达式 1 用 v r 组合 写出三个表达式 a 2r a v 2 用周期 T 和半径 r 表示 a 分析 匀速圆周运动中 角速度 线速度的关系公式为 v r 向心加速度公 式为 a v 解答 解 物体做匀速圆周运动时 已知线速度为 V 角速度为 半径为 r 第 8 页 共 17 页 周期为 T 向心加速度为 an 线速度与角速度满足的关系式 v r 角速度与周 期满足的关系式 向心加速度 an的表达式 1 用 v r 组合 向心加速度的表达式可以为 a v 2 用周期 T 和半径 r 表示 向心加速度可以表示为 a 故答案为 v r 1 a 2r a v 2 a 点评 本题关键是明确线速度 角速度 向心加速度的定义公式 同时要记 住线速度与角速度的关系公式 v R 基础问题 6 2016 春 浦东新区期末 A B 两质点分别做匀速圆周运动 若在相同时间 内 它们通过的弧长之比 SA SB 2 3 而转过的角度之比 A B 3 2 则它们 的周期之比 TA TB 2 3 线速度之比 vA vB 2 3 分析 在相同时间内 它们通过的弧长之比 SA SB 2 3 由 v 公式可知 求出线速度之比 在相同时间内 转过的角度之比 A B 3 2 由公式 可求出角速度之比 由 T 得到周期之比 TA TB B A 解答 解 在相同时间内 它们通过的弧长之比 SA SB 2 3 由 v 公式 可知 线速度之比 vA vB SA SB 2 3 在相同时间内 转过的角度之比 A B 3 2 由公式 可知角速度之比 A B A B 3 2 由 T 得周期之比 TA TB B A B A 2 3 故答案为 2 3 2 3 点评 本题考查应用比例法解题的能力 注意抓住相同的条件 灵活选择公 式 应用控制变量法求解 7 2016 春 南平校级期末 电扇的风叶的长度为 1200mm 转速为 第 9 页 共 17 页 180r min 则它的转动周期是 s 角速度是 6 rad s 叶片端点处的线 速度是 7 2 m s 分析 转动的周期等于风叶转一圈所需的时间 根据转速求出周期的大小 根据 v r 求出角速度和线速度 解答 解 转速的大小为 180r min 知转一圈的时间 即周期 T 角速度 线速度 v r 1 2 6 7 2 m s 故答案为 6 7 2 点评 解决本题的关键掌握转速与周期的关系 以及线速度 角速度和周期 的关系 基础题目 8 2016 春 开远市校级期末 钟表的时针 分针的运动可看做匀速圆周运动 它们在转动时由转动轴到针尖的长度之比是 1 1 2 则它们的周期之比 12 1 角速度之比为 1 12 线速度之比为 1 14 4 分析 时针和分针都是做匀速圆周运动 已知各自的周期 即可求出周期之 比 根据求解角速度之比 根据 v r 求解线速度之比 解答 解 时针的周期为 T时 12h 分针的周期为 T分 1h 所以 根据得角速度之比为 根据 v r 得 分针针尖与时针针尖的线速度之比为 故答案为 12 1 1 12 1 14 4 点评 本题关键是建立圆周运动的运动模型 然后结合线速度 角速度 周 第 10 页 共 17 页 期 间的关系列式分析 基础题目 9 2016 春 会宁县校级期中 某质点做匀速圆周运动时 不发生变化的物理 量是 变化的是 周期 线速度 线速度大小 角速度 动能 向心加速度 向心力 用皮带相连的两个轮子转动的 线速度 相等 同一转盘上的两个质点 角速 度 相等 分析 对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些 是标量还是 矢量 如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键 尤 其是注意标量和矢量的区别 解答 解 周期是标量 只有大小 匀速圆周运动的周期不变 线速度是矢量 既有大小 又有方向 方向变化 故匀速圆周运动的线速 度是变化的 匀速圆周运动的线速度大小是不变的 匀速圆周运动的角速度是固定不变的 匀速圆周运动的频率是固定不变的 向心加速度是矢量 既有大小 又有方向 方向变化 故匀速圆周运动向 心加速度是变化的 向心力是矢量 既有大小 又有方向 方向变化 故匀速圆周运动向心力 是变化的 故不发生变化的物理量是 变化的是 用皮带相连的两个轮子转动的线速度相等 同一转盘上的两个质点角速度相 等 故答案为 线速度 角速度 点评 本题考察了描述匀速圆周运动的物理量的特点 但是学生容易出错 如误认为匀速圆周运动线速度不变 10 2016 春 陕西校级期中 如图所示 甲 乙 丙三个齿轮的半径分别为 第 11 页 共 17 页 r1 r2 r3 若甲齿轮的角速度为 1 则丙齿轮的角速度为 分析 靠近齿轮接触 两轮边缘上各点线速度大小相等 根据 v r 计算从动 轮的角速度 解答 解 靠近齿轮接触 两轮边缘上各点线速度大小相等 可知甲 丙两 轮边缘上各点线速度大小相等 由 v r 得 1r1 3r3 则丙齿轮的角速度为 3 故答案为 点评 本题关键是明确同缘传动边缘点线速度相等 然后结合线速度与角速 度关系公式 v r 列式分析 11 2016 春 微山县校级期中 以半径 r 做匀速圆周运动的物体 角速度 w 与周期 T 的关系是 线速度 V 与周期 T 的关系是 线速度 V 与角速度 W 的关系是 v r 周期 T 与频率 f 的关系是 分析 直接根据线速度 角速度 周期的定义以及角度的定义出发 分析各 个量之间的关系 解答 解 根据可知 角速度 与周期 T 的关系是 根据可知 线速度 V 与周期 T 的关系是 线速度 V 与角速度 W 的关系是 v r 周期 T 与频率 f 的关系是 第 12 页 共 17 页 故答案为 v r 点评 正确理解并掌握线速度的定义和角速度的定义式 正确推导各量之间 的关系是解决本题的关键 12 2016 春 扎兰屯市校级期中 如图所示为摩擦传动装置 B 轮转动时带动 A 轮跟着转动 已知转动过程中轮缘间无打滑现象 A B 两轮转动的方向 相反 填相同或相反 A B 转动的角速度之比为 1 3 分析 在两轮转动中 接触点不存在打滑的现象 故两轮边缘的线速度大小 相等 且两轮转动方向相反 即可求解两轮边缘的线速度大小之比 根据 v r 即可求解 解答 解 根据两轮转动中 接触点不存在打滑的现象 故两轮边缘的线速 度大小相等方向相同 结合几何关系可知两轮转动方向相反 根据两轮转动中 接触点不存在打滑的现象 故两轮边缘的线速度大小相等 即两轮边缘的线速度大小之比为 1 1 根据 v r 所以 A B 1 3 故答案为 相反 1 3 点评 本题关键要灵活应用角速度与线速度 周期之间的关系公式和 同轴转 动 角速度相同 若传动中皮带轮不打滑 接触点的线速度大小相等 13 2016 春 上饶校级月考 地球表面赤道上的人和北纬 45 处的人 随地球 自转的角速度之比 1 1 线速度之比 1 分析 站在赤道上的人 A 和站在北纬 45 位置的人 B 同轴转动 角速度相等 根据 v r 列式求解线速度之比 解答 解 站在赤道上的人 A 和站在北纬 45 位置的人 B 同轴转动 角速度 相等 根据 v r 一定时 线速度 v r 故 vA vB rA rB R Rcos45 1 第 13 页 共 17 页 故答案为 1 1 1 点评 本题关键明确同轴转动角速度相等 然后根据公式 v r 列式求解线速 度之比 基础题 14 2017 春 鸡泽县校级期中 如图为一皮带传动装置 右轮的半径为 r a 是它边缘上的一点 左侧是一轮轴 大轮的半径为 4r 小轮的半径为 2r b 点 和 c 点分别位于轮轴小轮和大轮的边缘上 若在传动过程中 皮带不打滑 则 a b c 三点的线速度大小之比为 2 1 2 a b c 三点的角速度大小之 比为 2 1 1 a b c 三点的向心加速度大小之比为 4 1 2 分析 皮带传动装置 在传动过程中不打滑 则有 共轴的角速度是相同的 同一皮带的与皮带接触边缘的线速度大小是相等的 所以当角速度一定时 线 速度与半径成正比 当线速度大小一定时 角速度与半径成反比 因此根据题 目条件可知三点的线速度及角速度关系 解答 解 如图所示 a 与 c 同一皮带下传动 则 va vc 因为 ra rc 1 2 根据 v r 所以 a c rc ra 2 1 c b d 三点共轴 则 c b d 因为 rb rc rd 1 2 4 所以 va vb vc 2 1 2 根据 v r 得角速度之比 a b c 2 1 1 又因为 a v 所以 aa ab ac 4 1 2 故答案为 2 1 2 2 1 1 4 1 2 点评 本题要紧扣隐含条件 共轴的角速度是相同的 同一皮带的与皮带接 触边缘的线速度大小是相等的 以此作为突破口 同时能掌握线速度 角速度 与半径之间的关系 15 2016 春 醴陵市校级月考 如图所示 摩擦轮 A 和 B 通过中介轮 C 进行传 动 A 为主动轮 B C 为从动轮 A 的半径为 20cm B 的半径为 10cm C 的半 第 14 页 共 17 页 径为 15cm 则 A B 两轮边缘上的点的线速度大小之比 vA vB 1 1 角速 度之比 A B 1 2 向心加速度之比 aA aB 1 2 分析 摩擦轮 A 和 B 通过中介轮 C 进行传动 抓住线速度大小相等 根据 a 求出角速度和向心加速度之比 解答 解 摩擦轮 A 和 B 通过中介轮 C 进行传动 三个轮子边缘上的点线速 度大小相等 vA vB 1 1 根据 A B 两轮边缘上的点半径之比为 2 1 则角速度之比为 1 2 根据 a 知 半径之比为 2 1 则向心加速度 之比为 1 2 故答案为 1 1 1 2 1 2 点评 该题考查线速度 角速度与半径的关系 解决本题的关键抓住线速度 大小相等 根据线速度与角速度 向心加速度的关系进行分析 16 2017 春 路北区校级期中 汽车在半径为 R 的水平弯道上转弯 车轮与地 面的摩擦系数为 那么汽车行驶的最大速率为 分析 汽车拐弯靠静摩擦力提供向心力 根据牛顿第二定律求出不使汽车发 生滑动的最大速率 解答 解 当静摩擦力达到最大时 汽车拐弯的速率达到最大 根据牛顿第 二定律得 mg m 解得最大速率 v 故答案为 点评 解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源 结合牛顿第二定律进行 求解 17 2017 春 盐都区校级期中 修建铁路弯道时 为了保证行车的安全 应使 弯道的内侧 略低于 填 略高于 或 略低于 弯道的外侧 并根据设计通 第 15 页 共 17 页 过的速度确定内外轨高度差 若火车经过弯道时的速度比设计速度小 则火车 车轮的轮缘与铁道的 內轨 填 内轨 或 外轨 间有侧向压力 分析 火车以轨道的速度转弯时 其所受的重力和支持力的合力提供向心力 当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时 火车所受的重力和支持力的合力不 足以提供向心力或大于所需要的向心力 火车有离心趋势或向心趋势 故其轮 缘会挤压车轮 解答 解 如果内外轨道等高 火车转弯 靠外轨对车轮向内的挤压提供向 心力 这样容易破坏铁轨 不安全 所以应使弯道的内侧略低于弯道的外侧 靠重力和支持力的合力来提供向心力一部分 火车以某一速度 v 通过某弯道时 内 外轨道均不受侧压力作用 其所受的重 力和支持力的合力提供向心力 由图可以得出 F合 mgtan 为轨道平面与水平面的夹角 合力等于向心力 故