《2020-2021学年高中物理人教版必修2习题：第五章 曲线运动 第4节 圆周运动1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021学年高中物理人教版必修2习题：第五章 曲线运动 第4节 圆周运动1（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 - 第第 4 4 节节 圆周运动圆周运动 （满分 100 分，60 分钟完成） 班级_姓名_ 第卷第卷( (选择题选择题 共共 4848 分分) ) 一、一、选择题选择题：本大题共本大题共 6 6 小题，小题，每小题每小题 8 8 分，分，共共 4848 分。在每小题给出的四个选项中，至少有分。在每小题给出的四个选项中，至少有 一个选项正确，一个选项正确，选对的得选对的得 8 8 分，分，对而不全得对而不全得 4 4 分。分。选错或不选的得选错或不选的得 0 0 分。分。 1两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图 1 所示，当小球 1 的速度为v1时，小球 2
2、 的速度为v2，则转轴O到小球 1 的距离是 （ ） 图 1 A 21 1 vv Lv B 21 1 vv Lv C 1 21 )( v vvL D 2 21 )( v vvL 2一般的转动机械上都标有“转速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频率越小 B转速越大，说明该机械正常工作时转动的线速度一定越大 C转速越大，说明该机械正常工作时转动的角速度一定越大 D转速越大，说明该机械正常工作时转动的周期
3、一定越大 3如图 2 所示，电视画面每隔 30 1 s 更迭一帧，当屏幕上出现一辆车匀速奔驰的情景时，观 众如果注视车辆的辐条，往往会产生奇怪的感觉，设车上有八根对称分布的完全相同的辐条， 下列说法正确的是 （ ） 图 2 A若在 30 1 s 内，每根辐条恰好转过 360，则观众觉得车轮是不动的 - 2 - B若在 30 1 s 内，每根辐条恰好转过 45，则观众觉得车轮是倒转的 C若在 30 1 s 内，每根辐条恰好转过 45，则观众觉得车轮是顺转的 D若在 30 1 s 内，每根辐条恰好转过 365，则观众觉得车轮是倒转的 4 如图 3 所示，一个球绕中心线OO以角速度转动，则 （ ）
4、A、B两点的角速度相等 A、B两点的线速度相等 若30，则vAvB32 以上答案都不对 A B C D 5关于正常走时的手表，以下说法中正确的是 ( ) 秒针角速度是分针角速度的 60 倍 分针角速度是时针角速度的 60 倍 秒针的周期是时针周期的 1/3600 分针的周期是时针周期的 1/12 A B C D 6甲、乙、丙三个物体，甲放在广州，乙放在上海，丙放在北京，当它们与地球一起转动时， 则下列说法中正确的是 ( ) A甲最大，v乙最小 B丙最小，v甲最大 C三物的、T和v都相等 D三物的、T一样，v丙最小 第卷（非选择题，第卷（非选择题，共共 5252 分）分） 二、填空、二、填空、实
5、验题实验题：本大题共本大题共 3 3 小题，小题，每小题每小题 8 8 分，分，共共 2424 分。把正确答分。把正确答 案填写在题中横线上或按要求作答。案填写在题中横线上或按要求作答。 7 如图 4 所示， 半径为R的半球形光滑的碗内， 有一个质量为m的物体 O 图 3 - 3 - A， 当碗绕竖直轴 OO 匀速转动时，物体A在离碗底高度为h处紧贴着碗随碗一起匀速转 动而不发生相对滑动，则碗转动的角速度为 。 8 如图 5 所示， 电风扇有三片均匀分布的叶片， 在频闪周期为T 30 1 s 的闪光灯照射下匀速 转动。当看来三个叶片静止不动时，叶片的转速为 r/min；当看来有六个均匀 分布的
6、叶片时，转速为 r/min。(转速不超过 1500 r/min) 图 5 9 半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动，已知R2r，A、B分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，O2C r， 如图6， 若两圆柱之间没有打滑现象， 则vAvBvC _，ABC_。 图 6 三、三、计算题计算题：本大题共本大题共 2 2 小题，小题，计计 2828 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 10 （12 分）如图
7、 5 所示，半径为R的水平圆板绕竖直轴做匀速圆周运动，当半径 OB转到某 一方向时， 在圆板中心正上方h处以平行于OB方向水平抛出一小球， 小球抛出时的速度 及圆板转动的角速度为多大时，小球与圆板只碰一次，且落地点为B? 图 5 - 4 - 11 （16 分）在同一水平面上有A、B两物体，它们的质量分别为m、M，A物体从如图 6 所示 的位置开始以角速度绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，其轨道半径 为R.同时B物体在恒力F作用下， 由静止开始在光滑水平面上沿x轴正方向做直线运动， 如图所示，试问： A O B F x 图 3 （1）A物体运动到什么位置时，它的速度可能与B物体的速度
8、相同？ （2）要使两物体速度相同，作用在B物体上的力F应多大？ （3）当物体速度相同时，B物体的最小位移是多少？ - 5 - 参考答案 一、选择题：一、选择题： 1 【答案】 A 【点拨】两球角速度相同，所以 2 2 1 1 r v r v ，又因为r1+r2L，两式联立可得r1 21 1 vv Lv 。 2 【答案】C 【点拨】转动的频率与转速成正比，A 错误；线速度2vnr，由于 r 不知，故 B 错误；而 2 n，则n与成正比，C 正确；而周期与转速成反比，故 D 错误。 3 【答案】A 【点拨】由于电视画面每隔 30 1 s 更迭一帧，则在 30 1 s 内，每根辐条恰好转过 45、9
9、0、 135、180、225、270、315、360时，正好与原图片重叠，则观众觉得车轮是不 动的，故 A 正确，BC 说法是错误的。若在 30 1 s 内每根辐条恰好转过 365，超过一周，则给 观众觉得车轮是顺转的，D 错误。 4 【答案】A 【点拨】A与B具有共同的角速度，由vR得：vBR， vARcos30，所以 R R v v B A 30cos 2 3 。 5 【答案】C 【点拨】T时12 h，T分1 h，T秒60 s， 所以 分 时 T T 1 12 ， 60 1 T T 分 秒 ， 720 1 T T 时 秒 ， 由 T 2 - 6 - 得： 分 时 时 分 T T 12 1
10、， 秒 分 分 秒 T T 60 1 。 6 【答案】D 【点拨】甲、乙、丙随地球一起自转时，和T相同，因为Rv，故v丙最小，则 D 正确。 二、填空、实验题：二、填空、实验题： 7 【答案】 g Rh 【点拨】物体A在离碗底高度为h处紧贴着碗随碗一起匀速转动而不发生相对滑动，故物体 做匀速圆周运动的角速度等于碗转动的角速度， 物体A做匀速圆周运动所需向心力方向指D， 则由牛顿第二定律得： 2 tan( sin )FmgmR，又cos Rh R ， g Rh 。 8 【答案】 600 或 1200； 300 或 900 或 1500 【点拨】由于频闪周期为T 30 1 s，当看到三个叶片静止不
11、动时，叶片应转过 120、240 或 360，则其转速为 11 2 ,1,. 3 3 nx x T ，则600,1200,.n ； 当看来有六个均匀分 布的叶片时，叶片的转过 60、180，300，则其转速为 11 1 5 ,. 6 2 6 nx x T ，则 300,900,1500,.n 。 9 【答案】221； 211 【点拨】依题意知vAvB,BC，则根据公式有：vBvCBRCr21，则： vAvBvC221；AB r vA 1 1 2 r vB 2 1 21，则：ABC211。 三、计算题：三、计算题： 10 【答案】R h g 2 ；n 2g n h 【解析】 球做平抛运动的时间为
12、 t g h2 球落到B点时水平位移为R，则球抛出时的速度为 - 7 - v t R R h g 2 要保证球落到B点，需在球做平抛运动的时间内使圆板转动n圈，则圆板转动的角速度为 tn 2 解得： 2 n t 2g n h （n1，2，） 。 11 【答案】(1)A必须运动到圆周最高点；(2) ) 14( 2 2 n RM (n0，1，2)；(3) 4 R 【解析】 （1）要使A、B两物体的速度相同，A物体必须运动到圆周最高点，此时两者的速度 方向都向右。 （2）当物体A第一次到达圆周最高点时：t1 4 T 4 1 2 ，当物体A第二次到达圆周最高点 时：t2( 4 1 +1)T( 4 1 +1) 2 ，则当物体A第n+1 次到达圆周最高点时： tn+1( 4 1 +n)T( 4 1 +n) 2 ，要使两物体速度相同，则有vAvB，即： aBtn+1 M F tn+1vAR 解得：F 1n t RM ) 14( 2 2 n RM (n0,1,2)。 （3）两物体速度相同时，当n0，此时，tB 4 T 2 ，F 2 2RM ， B物体的位移sB最小，故 sB 2 1 aBtB2 2 1 M F ( 2 )2 4 R ，即为所求的最小位移。
