課時分層作業(yè)3　圓周運動-同步人教版高中物理必修二練習(xí)

課時分層作業(yè)(三)圓周運動(時間：40分鐘分值：100分)選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分)1．(多選)質(zhì)點做勻速圓周運動時()A．線速度越大，其轉(zhuǎn)速一定越大B．角速度大時，其轉(zhuǎn)速一定大C．線速度一定時，半徑越大，則周期越長D．無論半徑大小如何，角速度越大，則質(zhì)點的周期一定越長BC[勻速圓周運動的線速度v＝eq\f(Δs,Δt)＝eq\f(n2πr,1)＝2πrn，則n＝eq\f(v,2πr)，故線速度越大，其轉(zhuǎn)速不一定越大，因為還與r有關(guān)，A錯誤；勻速圓周運動的角速度ω＝eq\f(Δθ,Δt)＝eq\f(2πn,1)＝2πn，則n＝eq\f(ω,2π)，所以角速度大時，其轉(zhuǎn)速一定大，B正確；勻速圓周運動的周期T＝eq\f(2πr,v)，則線速度一定時，半徑越大，則周期越長，C正確；勻速圓周運動的周期T＝eq\f(2π,ω)，與半徑無關(guān)，且角速度越大，則質(zhì)點的周期一定越短，D錯誤．]2．如圖所示，當用扳手擰螺母時，扳手上的P、Q兩點的角速度分別為ωP和ωQ，線速度大小分別為vP和vQ，則()A．ωP＜ωQ，vP＜vQ B．ωP＝ωQ，vP＜vQC．ωP＜ωQ，vP＝vQ D．ωP＝ωQ，vP＞vQB[由于P、Q兩點屬于同軸轉(zhuǎn)動，所以P、Q兩點的角速度是相等的，即ωP＝ωQ；同時由圖可知Q點到螺母的距離比較大，由v＝ωr可知，Q點的線速度大，即vP＜vQ.B正確．]3．如圖所示為錐形齒輪的傳動示意圖，大齒輪帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，大、小齒輪的角速度大小分別為ω1、ω2，兩齒輪邊緣處的線速度大小分別為v1、v2，則()A．ω1＜ω2，v1＝v2B．ω1＞ω2，v1＝v2C．ω1＝ω2，v1＞v2D．ω1＝ω2，v1＜v2A[由于大齒輪帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，兩者嚙合，所以線速度v1＝v2，由于v＝ωr，所以ω1r1＝ω2r2，又r1＞r2，所以ω1＜ω2，A正確．]4．(多選)假設(shè)“神舟十一號”實施變軌后做勻速圓周運動，共運行了n周，起始時刻為t1，結(jié)束時刻為t2，運行速度為v，半徑為r.則計算其運行周期可用()A．T＝eq\f(t2－t1,n) B．T＝eq\f(t1－t2,n)C．T＝eq\f(2πr,v) D．T＝eq\f(2πv,r)AC[由題意可知“神舟十一號”勻速圓周運動n周所需時間Δt＝t2－t1，故其周期T＝eq\f(Δt,n)＝eq\f(t2－t1,n)，選項A正確；由周期公式有T＝eq\f(2πr,v)，選項C正確．]5．如圖所示，A、B輪通過皮帶傳動，A、C輪通過摩擦傳動，半徑RA＝2RB＝3RC，各接觸面均不打滑，則A、B、C三個輪的邊緣點的線速度和角速度之比分別為()A．vA：vB：vC＝1∶2∶3，ωA：ωB：ωC＝3∶2∶1B．vA：vB：vC＝1∶1∶1，ωA：ωB：ωC＝2∶3∶6C．vA：vB：vC＝1∶1∶1，ωA：ωB：ωC＝1∶2∶3D．vA：vB：vC＝3∶2∶1，ωA：ωB：ωC＝1∶1∶1C[由題意，裝置A、B輪通過皮帶傳動，A、B邊緣上的點具有相同的線速度；A、C輪通過摩擦傳動，A、C邊緣上的點具有相同的線速度，所以三點的線速度是相等的，則：vA∶vB∶vC＝1∶1∶1；根據(jù)線速度與角速度之間的關(guān)系：v＝ωr，得：ωA∶ωB∶ωC＝eq\f(1,RA)∶eq\f(1,RB)∶eq\f(1,RC)＝1∶2∶3，選項C正確．]6．(多選)變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度，如圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則()A．該車可變換兩種不同擋位B．該車可變換四種不同擋位C．當A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4D．當A輪與D輪組合時，兩輪角速度之比ωA∶ωD＝4∶1BC[A輪通過鏈條分別與C、D連接，自行車可有兩種速度，B輪分別與C、D連接，又可有兩種速度，所以該車可變換4種擋位，故A錯誤，B正確．當A與D組合時，兩輪邊緣線速度大小相等，A輪轉(zhuǎn)一圈，D轉(zhuǎn)4圈，即eq\f(ωA,ωD)＝eq\f(1,4)，故C正確，D錯誤．]7．(多選)如圖所示，在“勇敢向前沖”游戲中：挑戰(zhàn)者要通過勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)盤從平臺1轉(zhuǎn)移到平臺2上．假設(shè)挑戰(zhàn)成功者跳到轉(zhuǎn)盤上時都能立即與轉(zhuǎn)盤保持相對靜止，則不同挑戰(zhàn)成功者在轉(zhuǎn)盤上一定具有相同的()A．轉(zhuǎn)動半徑 B．角速度C．線速度 D．轉(zhuǎn)速BD[無論挑戰(zhàn)者落在轉(zhuǎn)盤的哪一位置，都有相同的角速度和轉(zhuǎn)速，而挑戰(zhàn)者的落點離中心的距離不同，即半徑不同，由v＝ωr知線速度不同，選項B、D正確．]8．(多選)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(zhuǎn)動的角速度為ω，關(guān)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2ωRBD[因為輪胎不打滑，相對于地面，輪胎與地面接觸處保持相對靜止，該點相當于轉(zhuǎn)動軸，它的速度為零，車軸的速度為ωR.而輪胎上緣的速度大小為2ωR.故選項B、D正確．]一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．兩個小球固定在一根長為L的桿的兩端，且繞桿上的O點做勻速圓周運動，如圖所示．當小球1的速度為v1，小球2的速度為v2時，則轉(zhuǎn)軸O到小球2的距離為()A．eq\f(v1,v1＋v2)L B．eq\f(v2,v1＋v2)LC．eq\f(v1＋v2,v1)L D．eq\f(v1＋v2,v2)LB[兩小球的角速度相同，設(shè)為ω，則有v1＝ωr1，v2＝ωr2，r1＋r2＝L.以上各式聯(lián)立解得r2＝eq\f(v2,v1＋v2)L，B正確．]2．(多選)如圖所示為某一皮帶傳動裝置．主動輪的半徑為r1，從動輪的半徑為r2.已知主動輪做順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑．下列說法正確的是()A．從動輪做順時針轉(zhuǎn)動 B．從動輪做逆時針轉(zhuǎn)動C．從動輪的轉(zhuǎn)速為eq\f(r1,r2)n D．從動輪的轉(zhuǎn)速為eq\f(r2,r1)nBC[主動輪順時針轉(zhuǎn)動時，皮帶帶動從動輪逆時針轉(zhuǎn)動，A錯誤，B正確；由于兩輪邊緣線速度大小相同，根據(jù)v＝2πrn，可得兩輪轉(zhuǎn)速與半徑成反比，所以C正確，D錯誤．]3．如圖所示，豎直薄壁圓筒內(nèi)壁光滑，其半徑為R，上部側(cè)面A處開有小口，在小口A的正下方h處亦開有與A大小相同的小口B，小球從小口A沿切線方向水平射入筒內(nèi)，使小球緊貼筒內(nèi)壁運動．要使小球從B口處飛出，小球進入上面小口的最小速率v0為()A．πReq\r(\f(g,2h)) B．πReq\r(\f(2g,h))C．πReq\r(\f(2h,g)) D．2πReq\r(\f(g,h))B[小球在豎直方向上只受重力作用，做自由落體運動，故小球從A到B的時間為t＝eq\r(\f(2h,g))，設(shè)小球從A運動到B的過程中，沿水平方向轉(zhuǎn)了n圈，則有v0t＝n·2πR，當n＝1時，小球進入上面小口的速率v0最小，解得v0＝πReq\r(\f(2g,h))，B正確．]4．為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄圓盤A、B，盤A、B平行且相距2m，軸桿的轉(zhuǎn)速為3600r/min，子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、b，測得兩彈孔所在半徑的夾角θ＝30°，如圖所示．則該子彈的速度可能是()A．360m/s B．720m/sC．1440m/s D．108m/sC[子彈從A盤到B盤，B盤轉(zhuǎn)過的角度θ＝2πn＋eq\f(π,6)(n＝0,1,2，…)，B盤轉(zhuǎn)動的角速度ω＝eq\f(2π,T)＝2πf＝2πn＝2π×eq\f(3600,60)rad/s＝120πrad/s，子彈在A、B盤間運動的時間等于B盤轉(zhuǎn)動的時間，即eq\f(2,v)＝eq\f(θ,ω)，所以v＝eq\f(2ω,θ)＝eq\f(1440,12n＋1)m/s(n＝0,1,2，…)，n＝0時，v＝1440m/s；n＝1時，v≈110.77m/s；n＝2時，v＝57.6m/s，C正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共28分)5．(14分)如圖所示，圓環(huán)以直徑AB為軸勻速轉(zhuǎn)動，已知其半徑R＝0.5m，轉(zhuǎn)動周期T＝4s，求環(huán)上P點和Q點的角速度和線速度．[解析]P點和Q點的角速度相同，其大小是ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(2π,4)rad/s＝1.57rad/sP點和Q點繞AB做圓周運動，其軌跡的半徑不同．P點和Q點的圓周運動半徑分別為rP＝R·sin30°＝eq\f(1,2)R，rQ＝R·sin60°＝eq\f(\r(3),2)R故其線速度分別為vP＝ω·rP≈0.39m/s，vQ＝ω·rQ≈0.68m/s[答案]1.57rad/s1.57rad/s0.39m/s0.68m/s6．(14分)一半徑為R的雨傘繞柄以角速度ω勻速旋