2019物理同步大讲堂人教必修二精练：课时提升作业 三 5.4 圆周运动 Word版含解析.pdf

温馨提示：温馨提示： 此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合 此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合 适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。 课时提升作业 三课时提升作业 三 圆周运动圆周运动 (40 分钟 100 分)(40 分钟 100 分) 一、选择题(本题共 8 小题,每小题 7 分,共 56 分) 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 B、C、D。速度是矢量,做匀速圆周运动的物体速度方向 不断改变;速率、周期、转速都不变,选项 B、C、D 正确。 【总结提升】匀速圆周运动的特点 (1)“变”与“不变”:描述匀速圆周运动的四个物理量中,角速度、 周期和转速恒定不变,线速度是变化的。 (2)性质:匀速圆周运动中的 “匀速” 不同于匀速直线运动中的 “匀速”, 这里的“匀速”是“匀速率”的意思,匀速圆周运动是变速运动。 2.(多选)A、B 两个质点,分别做匀速圆周运动,在相同的时间内它们 通过的路程之比 sAsB=23,转过的角度之比AB=32,则下列 说法正确的是 ( ) A.它们的半径之比 RARB=23 B.它们的半径之比 RARB=49 C.它们的周期之比 TATB=23 D.它们的转速之比 nAnB=23 【解析】选 B、C。A、B 两个质点的线速度之比 vAvB=sAsB=23, 半径之比 RARB=49,A 错,B 对;周期之比 TATB=B A=23,C 对;转速之比 nAnB=B=32,D 错。 3.(2017·常德高一检测)如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴 O 匀速 转动,a 和 b 是轮边缘上的两个点,则偏心轮转动过程中 a、b 两点 ( ) A.角速度大小相同 B.线速度大小相同 C.周期大小不同D.转速大小不同 【解析】选 A。同轴转动,角速度大小相等,周期、转速都相等,选项 A 正确,C、D 错误;角速度大小相等,但转动半径不同,根据 v=r 可知, 线速度大小不同,选项 B 错误。 4.如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦转动,相互之间不打滑,其 半径分别为 r1、r2、r3。若甲轮的角速度为1,则丙轮的角速度为 ( ) A. B. C. D. 【解析】选 A。甲、丙两轮边缘的线速度相等,即1r1=3r3,故丙轮 的角速度 3=1,A 正确。 5.(多选)如图所示,一个匀速转动的半径为 r 的水平圆盘上放着两个 木块 M 和 N,木块 M 放在圆盘的边缘处,木块 N 放在离圆心 r 的地方, 它们都随圆盘一起运动。比较两木块的线速度和角速度,下列说法中 正确的是 ( ) 世纪金榜导学号 35684124 A.两木块的线速度相等 B.两木块的角速度相等 C.M 的线速度是 N 的线速度的 3 倍 D.M 的角速度是 N 的角速度的 3 倍 【解析】选 B、C。由传动装置特点知,M、N 两木块有相同的角速度, 又由 v=r 知,因 rN= r,rM=r,故木块 M 的线速度是木块 N 线速度的 3 倍,选项 B、C 正确。 6.为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的转轴上固定两个薄圆 盘 A、B,盘 A、B 平行且相距 2m,转轴的转速为 3600r/min,子弹穿过 两盘留下两弹孔 a、 b,测得两弹孔所在半径的夹角=30°,如图所示。 则该子弹的速度可能是( ) A.360m/s B.720m/s C.1440m/s D.108m/s 【解题指南】解答该题要明确以下两点: (1)两圆盘固定在同一个转轴上,转速相同。 (2)转动具有周期性,经过周期整数倍时间,小孔又回到原位置。 【解析】选 C。子弹从 A 盘运动到 B 盘的过程中,B 盘转过的角度= 2N+ (N=0,1,2,),B 盘转动的角速度=2f=2n=2× rad/s= 120rad/s。 子弹在 A、 B 盘间运动的距离为 L=2m,运动的时间等于 B 盘转动的时间,即 = ,所以 v=m/s(N=0,1,2,),N=0 时,v=1440m/s;N=1 时,v110.77m/s;N=2 时,v=57.6m/s;故 C 正确。 7.(多选)(2017·泰安高一检测)如图,在“勇敢向前冲”游戏中:挑战 者要通过匀速转动的水平转盘从平台 1 转移到平台 2 上。 假设挑战成 功者跳到转盘上时都能立即与转盘保持相对静止,则不同挑战成功者 在转盘上一定具有相同 的 ( ) 世纪金榜导学号 35684125 A.转动半径B.角速度 C.线速度D.转速 【解析】选 B、D。无论挑战者落在转盘的哪一位置,都有相同的角速 度和转速,而挑战者的落点离中心的距离不同,即半径不同,由 v=r 知线速度不同,选项 B、D 正确。 8.(2017·衢州高一检测)如图所示,明代出版的天工开物一书中 已有牛力齿轮翻车的图画,它记录了我们祖先的劳动智慧,若 A、B 轮 边缘二点所在齿轮半径的大小关系 rArB,则 ( ) A.A=B,vAvB C.AB,vA=vB 【解析】选 C。齿轮 A 与齿轮 B 是同缘传动,边缘点线速度大小相等, 故 vA=vB,根据公式 v=r 可知,半径比较大的 A 的角速度小于 B 的角 速度,即AB,故 C 正确。 二、 计算题(本题共 2 小题,共 44 分。 要有必要的文字说明和解题步骤, 有数值计算的要注明单位) 9.(22 分)一汽车发动机的曲轴每分钟转 2400 周,求: (1)曲轴转动的周期与角速度。 (2)距转轴 r=0.2m 点的线速度。 【解析】(1)由于曲轴每秒钟转=40(周),周期 T=s;而每转一 周为 2rad,因此曲轴转动的角速度=2×40rad/s=80rad/s。 (2)已知 r=0.2m,因此这一点的线速度 v=r=80×0.2 m/s=16 m/s。 答案:(1)s 80rad/s (2)16m/s 10.(22 分)如图所示,圆环以过其直径的直线 AB 为轴匀速转动。已知 其半径R=0.5m,周期T=4s,求环上P点和Q点的角速度和线速度大小。 世纪金榜导学号 35684126 【解析】由题意知 P 点和 Q 点的角速度相同, P=Q= rad/s=1.57rad/s; P 点和 Q 点绕直径 AB 做匀速圆周运动,其轨迹的圆心不同,P 点和 Q 点 的轨迹半径分别为 rP=Rsin 30°=0.25 m rQ=Rsin 60°=m 故二者的线速度分别为 vP=PrP0.39m/s vQ=QrQ0.68m/s 答案:1.57rad/s 1.57rad/s 0.39m/s 0.68m/s 【能力挑战区】 1.风速仪结构如图甲所示。光源发出的光经光纤传输,被探测器接收, 当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透 镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为 r,每转动 n 圈带动凸 轮圆盘转动一圈。若某段时间t 内探测器接收到的光强随时间变化 关系如图乙所示,则该时间段内风轮叶片 世纪金榜导学号 35684127( ) A.转速逐渐减小,平均速率为 B.转速逐渐减小,平均速率为 C.转速逐渐增大,平均速率为 D.转速逐渐增大,平均速率为 【解析】选 B。如题图所示,圆盘转动一圈所用时间越来越长,所以转 速逐渐减小。t 时间内,圆盘转过 4 圈,风轮转过 4n 圈,所以,平均 速率 v=,选项 B 正确。 【补偿训练】 如图所示,普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有 大车轮和小车轮,大车轮上固定有手轮圈,手轮圈由患者直接推动。 已 知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为 981,假设轮椅在地面 上做直线运动,手和手轮圈之间、 车轮和地面之间都不打滑,当手推手 轮圈的角速度为时,小车轮的角速度为 ( ) A. B. C. D.9 【解析】 选 D。 手轮圈和大车轮的转动角速度相等,都等于,大车轮、 小车轮和地面之间不打滑,则大车轮与小车轮的线速度相等,若小车 轮的半径是 r,则有 v=·9r=·r,小车轮的角速度为=9, 选项 D 正确。 2.一半径为 R 的雨伞绕柄以角速度匀速旋转,如图所示。伞边缘距 地面高 h,甩出的水滴在地面上形成一个圆,则此圆的半径 r 为多少? 世纪金榜导学号 35684128 【解析】水滴飞出的速度大小 v=R, 水滴做平抛运动,故: 竖直方向有 h= gt2, 水平方向有 l=vt, 由题意画出俯视图,如图所示。 由几何关系知,水滴形成圆的半径 r= 联立以上各式得 r=R。 答案:R 关闭 Word 文档返回原板块关闭 Word 文档返回原板块