5.4圆周运动正式版

1、5.4圆周运动限时：45分钟总分：100分一、选择题（每小题8分，共48分）1 .对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是 （）A.线速度不变B.周期不变C.角速度大小不变 D.运动状态不变解析：做匀速圆周运动的物体其线速度大小不变，方向沿圆弧的切线方向，时刻改变，故 A、D错误.答案：BC2 . 一般的转动机械上都标有“转速xxx r/min"，该数值是转 动机械正常工作时的转速，不同的转动机械上标有的转速一般是不同 的，下列有关转速的说法正确的是（）A.转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的线速度一定越 大B.转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的角速度一定越 大C.转速

2、越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越大D.转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的频率一定越大答案：BD3.2r如图所示，皮带传动装置转动后，皮带不打滑，皮带轮上的A、B、C三点的位置如图，则三点的速度关系是（）A. vA= vB, vB>vCB. vA=vB, vB=vCC. vA= vB, 3 B= 3 CD. 3 A>3 B, vB>vC解析：A B两点在轮子的边缘上，它们的线速度等于皮带上各 点的线速度，所以Va= Vb, B、C两点在同一轮上，所以3B= 3C,由v= 3 I1知 Vb>Vc, 3A>3B.答案：ACD4.某手表上秒针的长度是分

3、针长度的 1.2倍，则（）A.秒针的角速度是分针角速度的1.2倍B.秒针的角速度是分针角速度的60倍C.秒针尖端的线速度是分针尖端线速度的 1.2倍D.秒针尖端的线速度是分针尖端线速度的72倍解析：秒针、分针、时针的角速度之比 必：3=720 12 1,故A错，B对;秒针针尖线速度与分针针尖线速度之比 :俄:需乂茎72 =彳，故C错，D对.答案：BD5.假设“神舟”七号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n周，起始时刻为3,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（ t2 3 1A. T= n B.ti 12T=nC. T=解析:由题意可知飞船匀速圆周运动 n周所需时间&am

4、p;=t2 tl,故其周期& t2tl,故选项A正确.由周期公式有2mT=工，故选项C正确.答案：AC6.如图所示，地球绕OO'轴自转，则下列说法正确的是（）A.A、B两点的角速度相等B.A、B两点的线速度相等C.A、B两点的转动半径相等D.A、B两点的转动周期相等解析:A、B两点随地球自转绕地轴做匀速圆周运动，它们的圆心在地轴上的不同点，它们的半径不同，线速度也不同.答案：AD二、非选择题（共52分）7.（9分）如图所示，一个圆环绕着一沿竖直方向通过圆心的轴OO'做匀速转动，M点和圆心连线与竖直轴的夹角为 60°.N点和圆心的连 线与竖直轴的夹角为30

5、76;,则球上 M、N两点的线速度大小之比vM vN=,角速度大小之比 3M wN=,周期大小 之比 TM TN=.解析：M、N两点随圆环转动的角速度相等，周期也相等，即3M：3N = 1:1, Tm：Tn=1：1.设圆球半径为 R, M、N转动的半径分别为M = Rsin60 ,N = Rsin30 ,由 v= r知 VM：VN=M：rN=sin60 :sin30 = V3:1.答案：3:1 1:1 1:18. （8分）如图所示的皮带传动装置，主动轮 O1上两轮的半径分 别为3r和r,从动轮。2的半径为2r, A、B、C分别为轮缘上的三点， 设皮带不打滑，则(1)A、B、C三点的角速度之比

6、3 A：3B:(oC=.(2)A、B、C三点的线速度大小之比 vA:vB:vC=.解析：皮带不打滑，表示皮带触点处线速度大小相等，故Vb= Vc,因A与B为同一轮上两点，角速度相等，线速度与半径成正比，Va= 3vb,故三点线速度之比为 3:1:1.因Vb = Vc,当线速度相等时，角速度与半径成反比，B：rc= 1:2, 所以 GOB GJC= 2：1,又GCA= 3B,故三点角速度之比为221.解这类问题时要注意抓住传动装置的特点：同轴转动时，角速度相等；皮带传动时，两轮边缘的线速度大小相等.再注意运用v=(or找出它们之间的关系.答案：2:2 1：3 ：19. (10分)如图所示，在男女

7、双人花样滑冰运动中，男运动员以 自己为转轴拉着女运动员做匀速圆周运动，若男运动员的转速为 30r/min ,女运动员触地冰鞋的线速度为 4.7m/s,求：(1)女运动员做圆周运动的角速度；(2)女运动员触地冰鞋做圆周运动的半径.解析：男运动员与女运动员转动的角速度相同,(1)角速度：3= n2ntt/ = 30X 2 nt60rad/s=3.14 rad/s.(2)由 v =GJ4.73.14m 1.5m.答案：(1)3.14 rad/s (2)1.5m10. (12分)观察自行车的主要传动部件，了解自行车是怎样用链 条传动来驱动后轮前进的，如图，其中乙图是链条传动的示意图，两 个齿轮俗称“牙

8、盘”.试分析并讨论：链条甲乙(1)同一齿轮上各点的线速度大小、角速度是否相等？(2)两个齿轮相比较，其边缘的线速度大小是否相同？角速度是否 相同？转速是否相同？(3)两个齿轮的转速与齿轮的直径有什么关系？你能推导出两齿轮的转速n及与齿轮的直径dP d2的关系吗？解析：(1)同一齿轮上各点绕同一轴转动，角速度相等，但同一齿 轮上各点到轴的距离不一定相等，由 v=r(o可知，只有r相等的点线速度大小相等，r不同的点线速度大小一定不相等.（2）因为链条不打滑，两轮边缘的点线速度大小一定相同；由 v = 可知，两轮半径r不等，ri>2,故31V32；由3= 2 m知，5<, 转速不同.由 v = r 3 和 3= 2m,得 v = 2Krn=；dn,而 v 相同，故 nidi =n2d2, 2二2，说明转速与直径成反比.答案：见解析11.Or（13分）如图所示，在同一高度上有 A、B两物体，它们的质量分 别为m和M, A物体在竖直面内做匀速圆周运动，运动方向为逆时 针方向，轨道半径为R,同时B物体在恒力F作用下，从静止开始做 匀加速直线运动，运动方向向右，问：要使两物体在某时刻的速度相 同，A物体做圆周运动的角速度 3为多大？解析：要速度相同，则A物必须运动到最低点（方向才会一致）,、，3 +