高中物理【圆周运动】训练

高中物理【圆周运动】专题训练

A组一重基础•体现综合

1.关于匀速圆周运动的物理量，下列说法正确的是（）

A.半径一定时，线速度与角速度成正比

B.周期一定时，线速度与角速度成正比

C.线速度一定时，角速度与半径成正比

D.角速度一定时，线速度与半径成反比

解析：选A根据公式当半径一定时，角速度与线速度成正比，周期一定时,

由”=爷知，角速度一定，故A正确，B错误；根据公式。=«”,线速度一定，角速度与半

径成反比，故C错误；根据公式。角速度一定，线速度与半径成正比，故D错误。

2.（多选）对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（）

A.根据7=等，线速度越大，周期越小

B.根据片引，角速度越大，周期越小

C.角速度越大，速度的方向变化越快

D.线速度越大，速度的方向变化越快

解析：选BC根据r=等，当轨道半径一定时，才有线速度越大，周期越小，故A

错误；根据丁=瓷，角速度越大，周期越小，故B正确；单位时间内质点与圆心的连线（圆

半径）转过的角度越大，速度的方向变化越快，故C正确，D错误。

3.如图1所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的尸、。两点的角

速度分别为，”和“Q,线速度大小分别为"和〃Q,则（）

A.a）p<（f）Q,VP<VQB.a）p=（f）Q,VP<VQ图1

C.（Op<（t）QiVp—VQD.（f）P=（DQiVp>VQ

解析：选BP、。两点是同轴转动，故角速度相等，即（fJp=（DQ；根据v=（orf因rQ>rpf

所以0k%?。故B正确。

4.如图2为上、下两部分半径不同的圆筒轴截面示意图，质量相等的A、

B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起（无相对运动）做匀

速圆周运动。则下列关系中正确的是（）

A.线速度B.线速度OA>OB图2

C.角速度D.角速度

解析：选A物体A、B共轴转动，角速度相等，皿=硼，故C、D错误；由v=r（o知,

A转动的半径较小，则A的线速度较小，即以V0B,故A正确，B错误。

5.图3为某小天体的“哑铃”状照片示意图，该小天体绕固定轴匀速

自转，其上有到转轴距离不等的人、8两点（LA>LB）,关于这两点运动的描

述，下列说法正确的是（）

A.A、5两点线速度大小相等图3

B.A点的线速度恒定

C.4、％两点角速度相等

D.相同时间内A、B两点通过的弧长相等

解析：选CA、5两点同轴转动，故A、3两点的角速度相等，LA>LRt根据。=ro

得,A、3两点线速度大小不相等，故A错误，C正确；A、△两点的线速度方向时刻改变，

故B错误；4、8两点的线速度不相等，因此相同时间内4、〃两点通过的弧长不相等，故

D错误。

6.如图4所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，

其半径分别为小/«2、门。若甲轮的角速度为供，则丙轮的角速度为（）

AdB.四图4

「3n

型”D.3

nr2

解析：选A因为甲、乙、丙三个轮子靠摩擦传动，相互之间不打滑，故三个轮子边缘

上的线速度相等'即，3=力初=，皿，所以故A正确。

7.“修正带”是深受同学们欢迎的一种学习用品，某种“修正带,内部

结构如图5所示。经测量两个齿轮的半径分别为2.0cm和0.8cm,其中a

点和c点分别位于大、小齿轮边缘，。点位于大齿轮某半径的中点，当齿轮

匀速转动时（）图5

A.大齿轮上的〃点与大齿轮上力点的周期之比为2：5

B.大齿轮上的。点与小齿轮上c点的角速度之比为5：2

C.大齿轮上的b点与小齿轮上c点的线速度之比为1:1

D.大齿轮上的5点与小齿轮上。点的角速度之比为2：5

解析：选D“、b共轴转动，角速度相等，故g=c%,由■知大齿轮上的〃点与

大齿轮上力点的周期之比为1：1,故A错误；两齿轮边缘点的线速度大小相等，故为=%,

根据v=（ort角速度与半径成反比，则（Oa:（oc=rc:%=2：5,故B错误；根据题意有ra:

rt,：rc=10：5：4,根据v=（orfo）a=（t）b»va：Vb=ra：r*=2：1,则%:办：vc=2：1：2,

故C错误；由以上分析知g=g,g：g=2：5,大齿轮上的。点与小齿轮上。点的角速

度之比为2：5,故D正确。

8.（多选）如图6所示为用绞车拖物块的示意图。拴接物块的细

线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块。已知轮轴的半

径£=0.5m,细线始终保持水平；被拖动物块质量机=1kg,与地

面间的动摩擦因数〃=0.5；轮轴的角速度随时间变化的关系是图6

Itrad/s,g取10m/s2。物块先后经过A、5、C、O四点，已知Ab=BC=C&。以下判断正

确的是（）

A.物块做匀速运动

B.物块做匀加速运动，加速度大小为Im/s?

C.物块在CO段上的平均速度更接近轮轴边缘的线速度

D.轮轴做匀速圆周运动

解析：选BC物块速度始终与轮轴边缘线速度大小相等，为p=sR=tm/s,又了="

得。=1m/s2,故A错误，B正确；物块做匀加速运动，则轮轴边缘线速度逐渐增大，故D

错误；物块先后经过AS、BC、CD所用时间满足LgScRc如根据“=力当/越小时物块

的平均速度越接近轮轴边缘的线速度，故C正确。

9.如图7所示，直径为0.5m的地球仪匀速转动，已知地球仪上5

点的线速度为"m/s,求：

（1）地球仪转动的角速度和周期；

（2）地球仪上A点的线速度。

解析：（1）8点做圆周运动的半径为图7

Rfi=R・cos600=0.125m,

且VB=S・RB,得出角速度（u=nrad/s<>

又由e=y,得出圆环转动的周期7=2s。

（2）4点的线速度为VA=（frRAt得出以=彳m/So

答案：（Iprrad/s2s（2号m/s

B组一重应用•体现创新

10.（多选）如图8甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机,它是利用两个大小相等、

直径约为30cm的感应玻璃盘起电的，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接，如图

8乙所示。现玻璃盘以100r/min的转速旋转，已知主动轮的半径约为8cm,从动轮的半径

约为2cm,尸和。是玻璃盘边缘二的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是（）

A.P、。的线速度相同

B.玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反

C.尸点的线速度大小约为l.6m/s

D.摇把的转速约为400r/min

解析：选BC线速度的方向沿曲线的切线方向，由题图可知，P、。两点的线速度的方

向一定不同，故A错误；若主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力被带动转动，则

从动轮做逆时针转动，所以玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反，故B正确；玻璃盘的直

径是30cm,转速是100r/min,线速度kw=2皿=2X愕X/苧.=0.5九m/s=l.6

m/s,故C正确；从动轮边缘的线速度a=5c=2X黑XTTXO.02m/$=看rm/s,因为主动

轮的边缘各点的线速度与从动轮边缘各点的线速度的大小相等，即a=a,所以主动轮的转

Vz1

r工15

速'*=212九一2元乂0.08r/s=25r/min,故D错误。

11.现在许多汽车都应用了自动挡无级变速装置，可不用离合就能连续变换速度，如图

9为截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚动轮，主动轮、滚动轮、从动轮之

间靠彼此之间的摩擦力带动，当位于主动轮和从动轮之间的滚动轮从左向右移动时，从动轮

转速降低；滚动轮从右向左移动时，从动轮转速增加。现在滚动轮处于主动轮直径从动

轮直径。2的位置，则主动轮转速与从动轮转速〃2的关系是（）

图9

R生

唠=

解析：选B角速度(t)=2nib主动轮的线速度Vi=^(oi=nDinif从动轮的线速度V2

=今%2=小心因为主动轮和从动轮的线速度相等，稔〃『即，所以凯赛故B正

确，A、C、D错误。

12.如图10所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的

竖直轴OO'匀速转动，规定经过。点且水平向右为x轴正方向