圓周運(yùn)動(dòng)同步練習(xí)題-高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí)一．選擇題1.如圖所示，靜止在地球上的物體都要隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．它們的運(yùn)動(dòng)周期都是相同的B．它們的線速度都是相同的C．它們的線速度大小都是相同的D．它們的角速度是不同的2.如圖所示，一個(gè)球繞中心軸線OO′以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（

）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)線速度相同B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)角速度相同C．若θ＝30°，則a、b兩點(diǎn)的線速度之比va∶vb＝3∶2D．若θ＝30°，則a、b兩點(diǎn)的向心加速度之比aa∶ab＝2∶33.如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，在勻速傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，rB＝2rC＝2rA.，則輪上A、B、C三點(diǎn)的線速度、角速度的關(guān)系正確的是

A.三點(diǎn)的線速度之比vA:vB:vC=1:1:2

B.三點(diǎn)的線速度之比vA:vB:vC=2:2:1

C.三點(diǎn)的角速度之比ωA:ωB:ωC=1:2:2

D.三點(diǎn)的角速度之比ωA:ωB:ωC=2:1:14.如圖所示為兩級(jí)皮帶傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶均不打滑，中間兩個(gè)輪子是固定在一起的，輪1的半徑和輪2的半徑相同，輪3的半徑和輪4的半徑相同，且為輪1和輪2半徑的一半，則輪1邊緣的a點(diǎn)和輪4邊緣的c點(diǎn)相比（）A．線速度之比為1：4B．角速度之比為4：1C．向心加速度之比為8：1D．向心加速度之比為1：85.如圖甲所示是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室常用的感應(yīng)起電機(jī)，它是由兩個(gè)大小相等直徑約為30cm的感應(yīng)玻璃盤起電的．其中一個(gè)玻璃盤通過(guò)從動(dòng)輪與手搖主動(dòng)輪鏈接如圖乙所示，現(xiàn)玻璃盤以100r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，已知主動(dòng)輪的半徑約為8cm，從動(dòng)輪的半徑約為2cm，P和Q是玻璃盤邊緣上的兩點(diǎn)，若轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶不打滑，下列說(shuō)法正確的是（）A.P、Q的線速度相同B.玻璃盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與搖把轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反C.P點(diǎn)的線速度大小約為1.6m/sD.搖把的轉(zhuǎn)速約為400r/min6.如圖所示的齒輪傳動(dòng)裝置中，主動(dòng)輪的齒數(shù)z1=32，從動(dòng)輪的齒數(shù)z2=8，當(dāng)主動(dòng)輪以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)情況是（）A.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為π2B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為πC.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為8πD.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為87.風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖（a）所示。光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸，被探測(cè)器接收，當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪帶動(dòng)凸輪圓盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過(guò)透鏡系統(tǒng)時(shí)光被擋住。已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r，每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈帶動(dòng)凸輪圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈。若某段時(shí)間△t內(nèi)探測(cè)器接收到的光強(qiáng)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖（b）所示，則該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)輪葉片A.轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為4πnr?B.轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為8πnrC.轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為4πnr?D.轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為8πnr8.某機(jī)器內(nèi)有兩個(gè)圍繞各自的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁盤A、B，A盤上有一個(gè)信號(hào)發(fā)射裝置P，能發(fā)射水平紅外線，P到圓心的距離為28cm。B盤上有一個(gè)帶窗口的紅外線信號(hào)接受裝置Q，Q到圓心的距離為16cm。P、Q轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度相同，都是4πm/s。當(dāng)P、Q正對(duì)時(shí)，P發(fā)出的紅外線恰好進(jìn)入Q的接受窗口，如圖所示，則Q接受到的紅外線信號(hào)的周期是

A.

0.56sB.

0.28sC.

0.16sD.

0.07s

9.如圖甲，水平放置的圓盤繞豎直固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上沿半徑開(kāi)有一條寬度為2mm的均勻狹縫，將激光器a與傳感器b上下對(duì)準(zhǔn)，a、b可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動(dòng)，當(dāng)狹縫經(jīng)過(guò)a、b之間時(shí)，b接收到一個(gè)激光信號(hào)，圖乙為b所接收的光信號(hào)強(qiáng)度I隨時(shí)間t變化的圖線，圖中△t1=1.0×10-3s，△t2=0.8×10-3s．由此可知A.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為1sB.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2.5πrad/sC.a、b同步移動(dòng)的方向沿半徑指向圓心D.a、b同步移動(dòng)的速度大小約為1410.如圖（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根細(xì)鐵釘，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球C用細(xì)繩拴在鐵釘B上（細(xì)繩能承受足夠大的拉力），A、B、C在同一直線上。t=0時(shí)，給小球一個(gè)垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，每次細(xì)繩碰到釘子均無(wú)機(jī)械能損失。在0≤t≤10s時(shí)間內(nèi)，細(xì)繩的拉力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（b）.下列說(shuō)法正確的是A．t=10s時(shí)刻細(xì)繩第二次碰到釘子 B．t=11s時(shí)刻細(xì)繩第二次碰到釘子C．t=11.5s時(shí)刻細(xì)繩拉力大小為7.5ND．細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時(shí)間間隔為3s11.一根輕質(zhì)細(xì)繩一端纏繞在一半徑為r的圓盤邊緣，另一端和一放在水平面上的物體相連，如圖所示，圓盤在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此過(guò)程中物體沿水平面向左移動(dòng)，則在繩子變?yōu)樨Q直之前（）A．物體沿水平面加速運(yùn)動(dòng)，速度始終小于ωrB．物體沿水平面加速運(yùn)動(dòng)，速度始終大于ωrC．物體沿水平面減速運(yùn)動(dòng)，速度始終小于ωrD．物體沿水平面減速運(yùn)動(dòng)，速度始終大于ωr12.圖中M、N是兩個(gè)共軸圓筒的橫截面，外筒半徑為R，內(nèi)筒半徑比R小很多，可以忽略不計(jì)，筒的兩端是封閉的，兩筒之間成真空．兩筒以相同的角速度ω繞其中心軸線（圖中垂直于紙面）做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)從M筒內(nèi)部可以通過(guò)窄縫S（與M筒的軸線平行）不斷地向外射出兩種不同速率v1和v2的微粒，從S處射出時(shí)的初速度的方向都是沿筒的半徑方向，微粒到達(dá)N筒后就附著在N筒上．如果R、v1和v2都不變，而ω取某一合適的值，則（）A.只要時(shí)間足夠長(zhǎng)，N筒上將到處都落有微粒B.有可能使微粒落在N筒上的位置都在a處一條與縫平行的窄條上C.有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一處如b處一條與s縫平行的窄條上D.有可能使微粒落在N筒上的位置分別在某兩處如b處和c處與s縫平行的窄條上二．計(jì)算題13.如圖所示，一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力。自行車車輪的半徑R1=35cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm，大齒輪的半徑R3=10.0cm。求大齒輪的轉(zhuǎn)速n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速n2之比。（假定摩擦小輪與自行車輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)）14.如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過(guò)其圓心的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定經(jīng)過(guò)O點(diǎn)且水平向右為x軸正方向。在圓心O點(diǎn)正上方距盤面高為h處有一個(gè)可間斷滴水的容器，從t＝0時(shí)刻開(kāi)始容器沿水平軌道向x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知t＝0時(shí)刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面時(shí)再滴下一滴水。則：

（1）每一滴水離開(kāi)容器后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間滴落到盤面上？

（2）要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，圓盤的角速度ω應(yīng)為多大？

（3）當(dāng)圓盤的角速度為3π215.一質(zhì)量為m的小球與穿過(guò)光滑水平般中央小孔O的輕繩相連,用手拉著小球的另一端使小球在水平板上繞O做半徑為a、角速度為ω1的勻速圓周運(yùn)動(dòng)

（1）若將繩子從這個(gè)狀態(tài)迅速放松,后又拉緊,使小球繞O做半徑為b的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則從繩子被放松到拉緊經(jīng)過(guò)多少時(shí)間?

（2）小球沿半徑為b的圓周勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)角速度ω2多大?

16.某同學(xué)在雨天豎直向上撐一把半徑為R＝0.8m的雨傘，雨傘邊緣離地面的高度h＝1.8m，如圖所示，當(dāng)人以ω＝2πrad/s轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘時(shí)，發(fā)現(xiàn)雨滴做離心運(yùn)動(dòng)，最后落到地面，求落到地面的雨滴構(gòu)成的圓的半徑是多少？雨滴的速度是多大？(g取10m/s2)17.如圖甲，右端固定的壓縮彈簧，將小球由靜止彈出，小球從軌道末端A豎直飛出，恰好從轉(zhuǎn)盤的M孔向上穿出，又恰好從N孔落下．己知彈簧彈性勢(shì)能E=9J，小球質(zhì)量m=0.5kg，半徑為R=1m的四分之一圓軌道與水平軌道平滑連接，整條軌道的中間呈V形（如圖乙），夾角為60°（如圖丙）．圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，豎直軸與盤面垂直，孔M、N在同一條直徑上，且緊挨軌道上端A．不計(jì)一切摩擦、空氣阻力及小球通過(guò)孔的時(shí)間，g=10m/s2．求：

（1）小球在通過(guò)圓軌道上端A時(shí)，V形槽每個(gè)面對(duì)小球支持力的大?。?/p>

（2）圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度ω．18.在同一水平高度上有A、B兩物體，它們的質(zhì)量分別為m、M，A物體從如圖所示位置開(kāi)始以角速度ω繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R，同時(shí)，B物體在力F作用下由靜止開(kāi)始在光滑水平面上沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示.（1）A物體運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí)，它的速度可能與B物體相同？

（2）要使兩物體速度相同，作用在B物體上的力F應(yīng)多大？

（3）當(dāng)物體速度相同時(shí)，B物體的最小位移是多少？19.如圖所示，M、N是兩個(gè)共軸圓筒的橫截面，外筒半徑為R，內(nèi)筒半徑比R小很多，可以忽略不計(jì)，筒的兩端是封閉的，兩筒之間抽成真空．兩筒以相同的角速度ω繞其中心軸線（圖中垂直于紙面）做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．設(shè)從M筒內(nèi)部可以通過(guò)窄縫S（與M筒的軸線平行）不斷地向外射出兩種不同速率v1和v2的微粒，從S處射出時(shí)的初速度的方向都是沿筒的半徑方向，微粒到達(dá)N筒后就附著在N筒上．如果R、v1和v2都不變，而ω取某一合適的值，則微?？赡苈湓诤翁帲?0.如圖所示，一個(gè)半徑為R=2.0m的水平圓盤繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω=5.0rad/s．在A處有一個(gè)小滑塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，某一時(shí)刻，滑塊從圓盤邊緣滑落，經(jīng)光滑的過(guò)渡圓管進(jìn)入光滑斜面軌道AB．已知AB段斜面傾角為37°．滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道，不計(jì)在過(guò)渡圓管處的機(jī)械能損失．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）若AB間的距離為3.0m，求滑塊從A滑至B點(diǎn)的時(shí)間；

（2）滑塊從開(kāi)始上滑、到再下滑回A處的過(guò)程中，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)．21.如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過(guò)其圓心的豎直軸OO′勻速