2012高中物理 4.1匀速圆周运动快慢的描述10每课一练 鲁科版必修2

用心 爱心 专心1 4 1 4 1 匀速圆周运动快慢的描述匀速圆周运动快慢的描述 每课一练每课一练 1 有一在水平面内以角速度 匀速转动的圆台 半径为 R 如图 2 1 8 所示 圆台边缘 A 处坐着一个人 此人举枪想击中圆心 O 处的目标 如果子弹射出速度为 v 则 图 2 1 8 A 枪身与 OA 的夹角 arcsin R v 瞄向 O 点右侧 B 枪身与 OA 的夹角 arcsin R v 瞄向 O 点左侧 C 枪身与 OA 的夹角 arctan R v 瞄向 O 点右侧 D 应对准 O 点瞄准 解析解析 要想射中 O 点 子弹的合速度必须沿 AO 方向 如图所示 子弹射出速度 v 是子弹相对 于枪口的速度 而枪口随圆台转动做匀速圆周运动 其线速度为 v1 R v合是 v 与 v1的 矢量和 由图可知 arcsin v R 答案答案 A 2 由于地球的自转 则关于地球上物体的角速度 线速度的大小 以下说法正确的是 A 在赤道上的物体线速度最大 B 在两极上的物体线速度最大 C 赤道上物体的角速度最大 D 北京和南京的角速度大小相等 解析 选 A D 地球在自转 地球上所有物体转动的角速度都相等 由 v R 可知 赤道上 的物体线速度最大 故 A D 正确 3 如图 1 所示 A B 是两个相同的齿轮 A 被固定不能转动 若 B 齿轮绕 A 齿轮运动半周 到 达图中的 C 位置 则此时 B 齿轮上所标出的竖直方向的箭头所指的方向是 A 竖直向上 B 竖直向下 C 水平向左 D 水平向右 解析 选 A 当 B 转到 A 的正上方时 箭头竖直向下 如图所示 此时转过了 90 再转过 90 此时箭头应竖直向上 用心 爱心 专心2 4 做匀速圆周运动的物体 10 s 内沿半径是 20 m 的圆周运动了 5 圈 则其线速度大小 是 m s 周期是 s 角速度是 rad s 解析 解析 v m s 20 m s t s 10 2025 T s 2 s n t 5 10 rad s T 2 答案答案 20 2 5 如图 2 1 7 所示 A B 两轮的半径之比为 1 2 两轮边缘挤压在一起 在两轮转动过程 中 接触点不存在打滑现象 则两轮边缘线速度大小之比等于 两轮的转速之 比等于 图 2 1 7 解析 解析 A B 两轮边缘上各点的线速度大小都与接触点相同 由于 A B 上点的运动半径不同 线速度相等的情况下 角速度与半径成反比 答案答案 1 1 2 1 6 如图 2 1 9 所示 为了测定子弹的飞行速度 在一根水平放置的轴杆上固定着两个薄圆 盘 A B A B 平行相距 2 m 轴杆的转速为 360 r min 在薄圆盘转动不到半周的时间里 子弹穿过两盘留下两个弹孔 a b 测得两孔所在的半径夹角为 30 则测得该子弹的速度 是 图 2 1 9 解析 解析 两个圆盘的转速和角速度均相同 在子弹穿过两盘的过程中 两盘转过相同的角度 根据 t 就可以求出子弹穿过所用的时间 然后根据 v s t 就可以求出子弹的速度 答案答案 1 440 m s 7 如图 2 所示 直径为 d 的纸制圆筒 使它以角速度 绕轴 O 匀速转动 然后使子弹沿直径 穿过圆筒 若子弹在圆筒旋转不到半周时 就在圆筒上先后留下 a b 两个弹孔 已知 aO bO 的夹角为 求子弹的速度 用心 爱心 专心3 8 应测速仪将机械运动中的转动或平动的物理量转化成方波脉冲电信号 如图 3 所示为感 应测速仪的轮轴齿轮 感应齿轮测速原理示意图 轮轴齿轮上通过 n1 5 个齿与感应齿轮上 的 n2 20 个齿相咬合 每当感应齿轮的一个齿转到右侧传感器时 通过齿轮齿条的运动 对齿 底和齿顶的交替运动检测 传感器输出相应的高低电平变化的方波信号 就在传感器上显示 一个完整方形波信号 通过计数器测出方形波的个数为 N 3 000 测得方形波频率 f0 300 Hz 若已知车轮半径 R 0 5 m 且车轮转一圈 车轴的轮轴齿轮也转一圈 试求 1 速度计示数 v 2 里程表显示的里程 L 解析 1 感应齿轮的转动频率 f2 f0 n2 15 Hz 轮轴齿轮的转动频率 f1 f2n2 n1 f0 n1 60 Hz 轮轴齿轮的角速度 1 2 f1 2 f0 n1 120 解析 1 感应齿轮的转动频率 f2 f0 n2 15 Hz 轮轴齿轮的转动频率 f1 f2n2 n1 f0 n1 60 Hz 轮轴齿轮的角速度 1 2 f1 2 f0 n1