《2019-2020学年高中物理 第五章 4.圆周运动练习（含解析）新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中物理 第五章 4.圆周运动练习（含解析）新人教版必修2（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4.圆周运动1.(多选)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周期一定越小解析转速n越大,角速度=2n一定越大,周期T=2=1n一定越小,由v=r知只有r一定时,越大,v才越大,选项B、D正确。答案BD2.如图所示,汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等
2、于车轮的周长。某国产轿车的车轮半径约为30 cm,当该型号的轿车在高速公路上行驶时,驾驶员面前速率计的指针指在“120 km/h”上,可估算出该车轮的转速约为()A.1 000 r/sB.1 000 r/minC.1 000 r/hD.2 000 r/s解析汽车匀速行驶,t时间内行驶的路程为:x=vt,车轮在t时间内转过的圈数为:N=nt,车轮上一点转动的路程为:x=N2R,汽车在公路上行驶不打滑,故:x=x,联立解得:vt=nt2R,有:n=v2R=1203.623.140.3r/s=17.7r/s1000r/min。答案B3.一质点做圆周运动,在时间t内转过n周。已知圆周半径为R,则该质点
3、的线速度大小为()A.2RntB.2RntC.nR2tD.2tnR解析质点做圆周运动的周期T=tn,由公式v=2RT得v=2Rtn=2nRt,故选项B正确。答案B4.如图所示,风力发电机叶片上有a和b两点,在叶片转动时,a、b的角速度分别为a、b,线速度大小为va、vb,则()A.ab,va=vbC.a=b,vavb解析a和b两点都随叶片的转动而做角速度相同的圆周运动,a点的半径较大,根据v=r可知,a点的线速度较大,选项D正确。答案D5.(多选)如图所示,静止在地球上的物体都要随地球一起转动,a是位于赤道上的一点,b是位于北纬30的一点,则下列说法正确的是()A.a、b两点的运动周期都相同B
4、.它们的角速度是不同的C.a、b两点的线速度大小相同D.a、b两点线速度大小之比为23解析地球绕自转轴转动时,地球上各点的周期及角速度都是相同的。地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面,其圆心分布在整条自转轴上,不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的,b点半径rb=ra32,由v=r,可得vavb=23。答案AD6.如图所示为发动机的曲轴,发动机的曲轴每分钟转2 400周,求:(1)曲轴转动的周期与角速度;(2)距转轴r=0.2 m的点的线速度大小。解析(1)由于曲轴每秒钟转240060=40(周),周期T=140s;而每转一周角度为2rad,因此曲轴转动的角速度=240rad/s=
5、80rad/s。(2)已知r=0.2m,因此这一点的线速度v=r=800.2m/s=16m/s。答案(1)140 s80 rad/s(2)16 m/s能力提升1.下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法正确的是()A.若甲、乙两物体的线速度相等,则角速度一定相等B.若甲、乙两物体的角速度相等,则线速度一定相等C.若甲、乙两物体的周期相等,则角速度一定相等D.若甲、乙两物体的周期相等,则线速度一定相等解析由v=r可知,只有在半径r一定时,线速度相等,角速度一定相等,角速度相等,则线速度一定相等,故选项A、B错误;由=2T可知,甲、乙两物体的周期相等时,角速度一定相等,故选项C正确;由v=
6、r=2Tr可知,因半径r不确定,故周期相等时,线速度不一定相等,选项D错误。答案C2.(多选)如图为自行车的传动装置示意图,A、B、C分别为大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的一点,则在此传动装置中()A.B、C两点的线速度相同B.A、B两点的线速度相同C.A、B两点的角速度与对应的半径成正比D.B、C两点的线速度与对应的半径成正比解析大齿轮与小齿轮间是皮带传动,A、B两点的线速度相同,角速度与对应的半径成反比,选项B正确,C错误;小齿轮与后轮是同轴转动,B、C两点的角速度相同,线速度与对应的半径成正比,选项A错误,D正确。答案BD3.两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,如图所
7、示,当小球1的速度为v1时,小球2的速度为v2,则转轴O到小球2的距离为()A.v1Lv1+v2B.v2Lv1+v2C.(v1+v2)Lv1D.(v1+v2)Lv2解析设小球1、2做圆周运动的半径分别为r1、r2,则v1v2=r1r2=r1r2,又因r1+r2=L,所以小球2到转轴O的距离r2=v2Lv1+v2,B正确。答案B4.(多选)某一皮带传动装置如图所示。主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是()A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动C.从动轮的转速为r1r2nD.从动轮的转速为r2r1n解析由于皮带是交叉
8、传动,当主动轮做顺时针转动时,从动轮做逆时针转动;轮子边缘线速度相等,v1=1r1=2nr1,v2=2r2=2nr2,则由v1=v2,得n=r1r2n。答案BC5.如图所示,如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动,那么,从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合,中间经历的时间为() A.5960 minB.1 minC.6059 minD.6160 min解析分针与秒针的角速度分别为分=23600rad/s,秒=260rad/s。设两次重合的时间间隔为t,因分=分t,秒=秒t,秒-分=2,得t=2秒-分=2260-23600s=360059s=6059min,故C正确。答案C6.(
9、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13r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()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=13r,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。答案BC7.小明同学在学习了圆周运动的知识后,设计了一个课题,名称为:快速测量自行车的骑行速度。他的设想是:通过计算脚踏板转动的角速度,推算自行车的骑行
10、速度。经过骑行,他得到如下数据:在时间t内脚踏板转动的圈数为N,那么脚踏板转动的角速度=;要推算自行车的骑行速度,还需要测量的物理量有;自行车骑行速度的计算公式v=。解析依据角速度的定义式=t得=2Nt;要求自行车的骑行速度,还要知道牙盘的齿轮数m(或半径r1)、飞轮的齿轮数n(或半径r2)、自行车后轮的半径R;因v1=r1=v2=2r2,又齿轮数与轮子的半径成正比,则有m=2n,且2=后,v=后R,联立以上各式得v=mnR=2mNntR或v=r1r2R=2r1Nr2tR。答案2Nt牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数n、自行车后轮的半径R(或牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R)2mNntR或2r1Nr2tR8
