高中物理2習題：5.4圓周運動

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精4。圓周運動基礎鞏固1(多選)下列關于勻速圓周運動的說法中，正確的是（）A。勻速圓周運動是勻速運動B。勻速圓周運動是變速運動C。勻速圓周運動的線速度不變D。勻速圓周運動的角速度不變解析:勻速圓周運動的線速度大小不變,方向時刻在變，是變速運動，選項A、C錯誤，B正確;勻速圓周運動的角速度大小和方向均不變，選項D正確。答案:BD2關于勻速圓周運動的角速度和線速度，下列說法錯誤的是(）A。半徑一定,角速度和線速度成反比B。半徑一定，角速度和線速度成正比C。線速度一定,角速度和半徑成反比D.角速度一定，線速度與半徑成正比解析:由v=ωr可知，當半徑一定時,角速度和線速度成正比，選項A說法錯誤、B說法正確；當線速度一定時，角速度和半徑成反比,選項C說法正確;當角速度一定時，線速度與半徑成正比,選項D說法正確。故此題應選A。答案：A3如圖所示，一種早期的自行車,這種不帶鏈條傳動的自行車前輪的直徑很大，這樣的設計在當時主要是為了()A.提高速度B。提高穩(wěn)定性C.騎行方便D。減小阻力解析:這種老式不帶鏈條的自行車,驅動輪在前輪，在人蹬車的角速度一定的情況下,由v=ωr知半徑越大線速度越大，可見自行車的速度就很大，所以A正確。答案：A4電腦中用的光盤驅動器，采用恒定角速度驅動光盤,光盤上凸凹不平的小坑是存貯的數據，請問激光頭在何處時，電腦讀取數據速率比較大()A。內圈 B。外圈C.中間位置 D.與位置無關解析：光盤在做勻速圓周運動,光盤上某點的線速度v=ωr,角速度恒定，則r越大時,線速度越大,所以激光頭在光盤外圈時，電腦讀取數據速率較大.答案：B5一般的轉動機械上都標有“轉速×××r/min”,該值是轉動機械正常工作時的轉速，不同的轉動機械上標有的轉速一般是不同的，下列有關轉速的說法正確的是(）A。轉速越大，說明該轉動機械正常工作時轉動的線速度越大B.轉速越大，說明該轉動機械正常工作時轉動的角速度越大C.轉速越大,說明該轉動機械正常工作時轉動的周期越大D。轉速越大，說明該轉動機械正常工作時轉動的頻率越小解析:設轉速為n,根據ω=2nπ可知，轉速越大該轉動機械正常工作時轉動的角速度越大，B正確；根據v=ωr可知,角速度大,因轉動半徑不確定,線速度不一定大，A錯誤；轉速是指單位時間內轉動的圈數,轉速越大，轉一圈所用的時間越少,即周期越小，頻率越大，所以C、D都錯誤。答案:B6如圖所示，A、B是兩個摩擦傳動的靠背輪，A是主動輪,B是從動輪，它們的半徑RA=2RB,a和b兩點在輪的邊緣，c和d兩點在各輪半徑的中點，下列判斷正確的是（）A.va=2vb B.ωb=2ωaC.vc=va D。ωb=ωc解析:由于A、B兩輪之間通過摩擦傳動，故A、B兩輪邊緣的線速度大小相同，故va=vb,故A錯誤.根據v=ωR可得ωaRA=ωbRB,ωa∶ωb=RB∶RA=1∶2,即ωb=2ωa，又由于a與c在同一個圓上,故ωa=ωc，則ωb=2ωc，由v=ωR得va∶vc=2∶1，即va=2vc，故B正確,C、D錯誤。答案：B7(多選)如圖,常見的自行車傳動示意圖。A輪與腳踏板相連,B輪與車軸相連,C為車輪。當人蹬車勻速運動時,以下說法中正確的是（）A。A輪與B輪的角速度相同B.A輪邊緣與B輪邊緣的線速度相同C。B輪邊緣與C輪邊緣的線速度相同D.B輪與C輪的角速度相同解析:A、B以鏈條相連,其邊緣線速度相同，B、C同軸,其角速度相同。答案：BD8一半徑為R的雨傘繞柄以角速度ω勻速旋轉，如圖所示.傘邊緣距地面高h，甩出的水滴在地面上形成一個圓,則此圓的半徑r為多少?解析：水滴飛出的速度大小v=ωR，水滴做平拋運動，故：豎直方向有h=水平方向有l(wèi)=vt,由題意畫出俯視圖,如圖所示。由幾何關系知，水滴形成圓的半徑r=聯(lián)立以上各式得r=R答案:R9如圖所示,直徑為d的紙制圓筒，使它以角速度ω繞軸O勻速轉動,然后使子彈沿直徑穿過圓筒.若子彈在圓筒旋轉不到半周時在圓筒上留下a、b兩個彈孔。已知Oa、Ob夾角為φ，求子彈的速度。解析：子彈從a穿入圓筒到從b穿出圓筒，圓筒轉過的角度為(π-φ），則子彈穿過圓筒的時間為t=在這段時間內子彈的位移為圓筒的直徑d,則子彈的速度為v=答案:能力提升1一個玩具陀螺如圖所示。A、B和C是陀螺上的三個點.當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉時，下列表述正確的是()A。A、B和C三點的線速度大小相等B。A、B和C三點的角速度相等C.A、B的角速度比C的大D。C的線速度比A、B的大解析:A、B和C均是同一陀螺上的點，它們做圓周運動的角速度都為陀螺旋轉的角速度ω,B對,C錯。三點的運動半徑關系rA=rB〉rC，據v=ωr可知,三點的線速度關系vA=vB〉vC，A、D錯.答案:B2機械手表的分針與秒針從重合至第二次重合,中間經歷的時間為（)A.C.解析：分針與秒針的角速度：ω分=2π3600rad/s，ω秒=2π60rad/s。設兩次重合時間間隔為Δt,則有φ分=ω分Δt,φ秒=ω秒Δt，φ秒-φ分=2答案:C3如圖所示,兩個小球固定在一根長為l的桿的兩端,繞桿上的O點做圓周運動.當小球1的速度為v1時，小球2的速度為v2,則轉軸O到小球2的距離為（)A.C.解析:兩球繞O轉動的角速度相等,所以v1r答案:B4(多選）如圖所示,一輛卡車在水平路面上行駛，已知該車輪胎半徑為R,輪胎轉動的角速度為ω。關于各點的線速度大小,下列說法正確的是(）A。相對于地面，輪胎與地面的接觸點的速度大小為ωRB.相對于地面,車軸的速度大小為ωRC。相對于地面，輪胎上緣的速度大小為ωRD。相對于地面，輪胎上緣的速度大小為2ωR解析：由于輪胎不打滑，相對于地面輪胎與地面接觸處保持相對靜止。車軸相對于接觸點的速度為ωR,而輪胎上緣相對于接觸點的速度為2ωR。答案:BD5如圖是一種“滾輪—-平盤無級變速器”示意圖，它由固定于主動軸上的平盤和可隨從動軸移動的圓柱形滾輪組成.由于摩擦作用,當平盤轉動時，滾輪就會跟隨轉動,如果認為滾輪不會打滑，那么，主動軸轉速n1、從動軸轉速n2、滾輪半徑r以及滾輪距離主動軸中心的距離x之間的關系是（）A.n2=n1C.n2=n1解析:由于平盤和滾輪接觸處的線速度大小相等，所以2πn1x=2πn2r，即n2=n1xr答案：A★6某品牌電動車的銘牌如下:車型:20英寸(車輪直徑:508mm)電池規(guī)格:36V12Ah（蓄電池)整車質量:40kg額定轉速:210r/min外形尺寸:L1800mm×W650mm×H1100mm充電時間：2~8h電機:后輪驅動、直流永磁式電機額定工作電壓/電流:36V/5A根據此銘牌中的有關數據，可知該車的額定時速約為（）A.15km/h B。18km/hC.20km/h D。25km/h解析:由題意可知車輪半徑為R=254mm=0.254m,車輪額定轉速為n=210r/min=21060r/s=72r/s,故車輪轉動的角速度ω=2nπ，則車輪輪緣上的點線速度為v=ωR=2nπR=答案:C7（多選)兩個做圓周運動的質點，它們的角速度之比為3∶1，線速度之比為2∶3,那么下列說法正確的是（)A.它們的軌道半徑之比為2∶9B.它們的軌道半徑之比為1∶2C.它們的周期之比為2∶3D.它們的周期之比為1∶3解析:由公式v=rω得r=vω答案：AD8如圖所示,質點以一定速度從左邊界上的A點射入邊長為l=0.3m的虛線所圍成的正方形區(qū)域,質點在區(qū)域中做勻速圓周運動，經過時間t=10—3s，質點從區(qū)域右邊界的B點射出，射出時速度方向轉過的角度θ=（1）圓周的半徑r。(2)質點的入射速率v.解析:畫出區(qū)域內質點做勻速圓周運動的草圖如圖所示(1）從圖中幾何關系可得圓周半徑r=lsin(2）有AB弧長s=rθ故v=代入已知數據可得v=100πm/s=314m/s。答案:（1)0。6m（2)314m/s★9如圖所示，小球A在光滑的半徑為R的圓形槽內做勻速圓周運動,當它運動到圖中a點時，在圓形槽中心O點正上方h處，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平拋出,結果恰好在a點與A球相碰,求:(1）B球拋出時的水平初速度.(2）A球運動的線速度最小值。解析:（1）小球B做平拋運動,其在水平