2024年高一物理寒假提升(人教版)第十四天:圓周運(yùn)動(dòng)(解析版)_第1頁(yè)
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【淘寶店鋪:向陽(yáng)百分百】【淘寶店鋪:向陽(yáng)百分百】第十四天:圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)內(nèi)容的考點(diǎn):1、圓周運(yùn)動(dòng)的定義和描述;2、線速度的定義和計(jì)算公式;3、線速度的方向;4、勻速圓周運(yùn)動(dòng);5、角速度的定義和計(jì)算式;6、角度的追及問(wèn)題——時(shí)鐘;7、轉(zhuǎn)速與周期、頻率的關(guān)系;8、轉(zhuǎn)速與角速度的單位換算;9、周期、角速度、轉(zhuǎn)速、頻率與線速度之間的關(guān)系式;10、傳動(dòng)問(wèn)題;11、利用傳動(dòng)關(guān)系計(jì)算機(jī)械的移動(dòng)速度;12、圓周運(yùn)動(dòng)的周期性多解問(wèn)題。知識(shí)點(diǎn)1:圓周運(yùn)動(dòng)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量:1、線速度定義:質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)s與所用時(shí)間t的比值。物理意義:描述物體圓周運(yùn)動(dòng)快慢。單位:m/s。圖例:計(jì)算公式:v=eq\f(Δs,Δt)=eq\f(2πr,T)。方向:方向在圓周各點(diǎn)的切線方向上。注意:線速度v=中的s是弧長(zhǎng)、不是位移,線速度只不過(guò)為區(qū)分角速度而在速度前冠以“線”字罷了,因其方向總是沿弧的切線方向而稱之為線速度。2、角速度定義:質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)s與所用時(shí)間t的比值。物理意義:描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)快慢。單位:rad/s(弧度每秒)。圖例:計(jì)算公式:ω=eq\f(Δθ,Δt)=eq\f(2π,T)。3.周期T(1)定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫做周期。(2)物理意義:描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)快慢。(3)單位:s(秒)。周期為標(biāo)量。(4)計(jì)算公式:T=eq\f(2πr,v)4.頻率f(1)定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)內(nèi)完成周期性運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。。(2)物理意義:描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)快慢。(3)單位:Hz(赫)。頻率為標(biāo)量。(4)計(jì)算公式:f=1/T5.轉(zhuǎn)速n(1)定義:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。(2)物理意義:描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。(3)單位:在國(guó)際單位制中為r/s(轉(zhuǎn)每秒);常用單位為r/min(轉(zhuǎn)每分)。1r/s=60r/min。轉(zhuǎn)速為標(biāo)量。(4)計(jì)算公式:n=f=1/T圓周運(yùn)動(dòng)物理量之間的關(guān)系:勻速圓周運(yùn)動(dòng):1.定義:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,若在相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的圓弧長(zhǎng)相等,就是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2.性質(zhì):一種變加速的變速運(yùn)動(dòng)。在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,線速度的大?。ㄋ俾剩┎蛔?、方向時(shí)刻改變,不是恒矢量,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。向心加速度大小不變、方向始終指向圓心,時(shí)刻改變,是變加速(非勻變速)曲線運(yùn)動(dòng)(加速度是變化的)。角速度、周期、轉(zhuǎn)速都恒定不變。向心力大小恒不變,但方向時(shí)刻改變,是變力。勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”是“勻速率”的意思。3.周期性由于圓具有中心對(duì)稱的特點(diǎn),故物體每轉(zhuǎn)一周,該物體又回到原處,所以物體在某處出現(xiàn)所需的時(shí)間應(yīng)為周期的整數(shù)倍,解題時(shí),應(yīng)注意圓周運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題。4.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件:當(dāng)物體所受的合外力大小恒定、方向始終與速度方向垂直且指向圓心(是變力)時(shí),物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)向心力由物體所受合外力提供。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),合外力就是向心力。圓周運(yùn)動(dòng)中的三種傳動(dòng)模式方式同軸傳動(dòng)皮帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)裝置A、B兩點(diǎn)在同軸的一個(gè)圓盤(pán)上,到圓心的距離不同。兩個(gè)輪子用皮帶連接,A、B兩點(diǎn)分別是兩個(gè)輪子邊緣上的點(diǎn)。兩個(gè)齒輪輪齒嚙合,A、B兩點(diǎn)分別是兩個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn)。圖例特點(diǎn)A、B兩點(diǎn)角速度、周期相同A、B兩點(diǎn)線速度相同A、B兩點(diǎn)線速度相同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同相同相反規(guī)律線速度與半徑成正比:角速度與半徑成反比:,周期與半徑成正比:角速度與半徑成反比與齒輪齒數(shù)成反比∶,周期與半徑成正比,與齒輪齒數(shù)成正比:處理傳動(dòng)問(wèn)題的關(guān)鍵是確定相同量,即線速度或者角速度??键c(diǎn)1:圓周運(yùn)動(dòng)的定義和描述;1.(2023下·廣東廣州·高一廣州市真光中學(xué)??茧A段練習(xí))某質(zhì)點(diǎn)繞圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是()A.該質(zhì)點(diǎn)的速度始終不變,做的是勻速運(yùn)動(dòng)B.該質(zhì)點(diǎn)的速度大小不變,方向時(shí)刻改變,是變速運(yùn)動(dòng)C.該質(zhì)點(diǎn)的速度大小不變,因而加速度為零,處于平衡狀態(tài)D.相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)相等,所以速度不變【答案】B【詳解】AB.質(zhì)點(diǎn)速度大小始終不變,但是方向不斷變化,所以質(zhì)點(diǎn)做的不是勻速運(yùn)動(dòng),是變速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;C.該質(zhì)點(diǎn)速度大小不變,但是方向不斷變化,即速度不斷變化,因而加速度不為零,不是處于平衡狀態(tài),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)相等,質(zhì)點(diǎn)的速度大小不變,方向不斷變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B??键c(diǎn)2:線速度的定義和計(jì)算公式;2.(2021·高一課時(shí)練習(xí))一質(zhì)點(diǎn)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),在t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)n周,則該質(zhì)點(diǎn)的線速度為()A. B. C. D.【答案】B【詳解】在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)n周,根據(jù)線速度定義得周期為該質(zhì)點(diǎn)的線速度大小為故選B??键c(diǎn)3:線速度的方向;3.(2022下·江蘇揚(yáng)州·高一揚(yáng)州中學(xué)??计谥校┤鐖D所示為“旋轉(zhuǎn)紐扣”游戲。用力反復(fù)拉線兩端,紐扣逆、順轉(zhuǎn)動(dòng)交替,紐扣繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)。則紐扣邊緣各質(zhì)點(diǎn)()A.線速度相同,可能在變小B.線速度相同,一直在變大C.角速度相同,可能在變小D.角速度相同,一直在變大【答案】C【詳解】AB.紐扣邊緣各質(zhì)點(diǎn)繞其中心線速度在同一時(shí)刻大小相等,方向不同,線速度是矢量,AB錯(cuò)誤;CD.同軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相同,所以紐扣邊緣各質(zhì)點(diǎn)繞其中心角速度在同一時(shí)刻相同,用力反復(fù)拉線兩端,紐扣逆順轉(zhuǎn)動(dòng)交替,所以角速度可能在變小,D錯(cuò)誤C正確。故選C??键c(diǎn)4:勻速圓周運(yùn)動(dòng);4.(2023下·四川樂(lè)山·高一四川省峨眉第二中學(xué)校校考階段練習(xí))2023年2月23日,我國(guó)首顆超100Gbps容量的高通量衛(wèi)星“中星26號(hào)”成功發(fā)射升空,并順利進(jìn)入預(yù)定軌道。若衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng),則衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的(

)A.線速度不變 B.角速度不變 C.加速度不變 D.向心力不變【答案】B【詳解】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的線速度大小不變,方向改變、加速度大小不變,方向改變、向心力大小不變,方向改變,角速度大小和方向均不變。故選B??键c(diǎn)5:角速度的定義和計(jì)算式;5.(2023下·廣東佛山·高一佛山市南海區(qū)桂華中學(xué)??茧A段練習(xí))上世紀(jì)70年代我國(guó)農(nóng)村常用轆轤澆灌農(nóng)田,其模型圖如圖所示,細(xì)繩繞在半徑為r的輪軸上懸掛一個(gè)水桶,輪軸上均勻分布著6根手柄,柄端有6個(gè)質(zhì)量均勻的小球。球離軸心的距離為,輪軸、繩(極細(xì))及手柄的質(zhì)量以及摩擦均不計(jì)。當(dāng)手柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)周把水桶提上來(lái)時(shí),則()A.小球的角速度為B.輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大于小球轉(zhuǎn)動(dòng)角速度C.水桶的速度是小球轉(zhuǎn)動(dòng)線速度的倍D.輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)了nR周【答案】C【詳解】A.題中的不是轉(zhuǎn)速,根據(jù)題意無(wú)法求出小球的角速度,故A錯(cuò)誤;B.轉(zhuǎn)軸和小球?qū)儆谕S轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相等,故B錯(cuò)誤;C.水桶的速度等于小球轉(zhuǎn)動(dòng)線速度為則水桶的速度是小球轉(zhuǎn)動(dòng)線速度的倍,故C正確;D.手柄和輪軸屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng),手柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)周,輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)了n周,故D錯(cuò)誤。故選C??键c(diǎn)6:角度的追及問(wèn)題——時(shí)鐘;6.(2021下·安徽宣城·高一校聯(lián)考階段練習(xí))如圖甲所示,生活中我們??匆?jiàn)在時(shí)鐘表盤(pán)出現(xiàn)分針和時(shí)針相遇的情景,其中的物理關(guān)系可以簡(jiǎn)化成圖乙模型,有A、B兩質(zhì)點(diǎn)繞同一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向相同。已知A的周期為,B的周期為,且,若設(shè)A、B運(yùn)動(dòng)到圖示位置為第一次相遇,則兩質(zhì)點(diǎn)下一次相遇所用的時(shí)間為()A. B. C. D.【答案】D【詳解】由題設(shè)情景分析可知,A、B下一次相遇的條件為即解得ABC錯(cuò)誤;D正確。故選D考點(diǎn)7:轉(zhuǎn)速與周期、頻率的關(guān)系;7.(2022下·山東濟(jì)南·高一統(tǒng)考期中)軌跡為圓周或一段圓弧的機(jī)械運(yùn)動(dòng)稱為圓周運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng)是生活中常見(jiàn)的曲線運(yùn)動(dòng),為了描述這類曲線運(yùn)動(dòng),我們引入了一些新的物理量,關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)及這些物理量的說(shuō)法正確的是()A.速度的大小和方向一定都改變B.線速度的方向可能指向圓弧內(nèi)部C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的圓周運(yùn)動(dòng)D.線速度與角速度一定成正比【答案】C【詳解】A.速度的大小可能不變,如勻速圓周運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.線速度的方向一定沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向,故B錯(cuò)誤;C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的圓周運(yùn)動(dòng),故C正確;D.如果半徑不一定,則線速度與角速度不成正比,故D錯(cuò)誤。故選C??键c(diǎn)8:轉(zhuǎn)速與角速度的單位換算;8.(2020·河北衡水·??寄M預(yù)測(cè))穿梭于大街小巷的共享單車解決了人們出行的“最后一公里”問(wèn)題。單車的傳動(dòng)裝置如圖所示,鏈輪的齒數(shù)為38,飛輪的齒數(shù)為16,后輪直徑為660mm,若小明以5m/s勻速騎行,則腳踩踏板的角速度約為()A.3.2rad/s B.6.4rad/s C.12.6rad/s D.18.0rad/s【答案】B【詳解】飛輪和后輪角速度ω1相等,鏈輪和飛輪的邊緣線速度v相等,鏈輪和踏板角速度ω2相等,可得故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B??键c(diǎn)9:周期、角速度、轉(zhuǎn)速、頻率與線速度之間的關(guān)系式;9.(2023下·廣東梅州·高一??茧A段練習(xí))小紅同學(xué)在體驗(yàn)糕點(diǎn)制作“裱花”環(huán)節(jié)時(shí),她在繞中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)上放了一塊直徑8英寸(20cm)的蛋糕,在蛋糕邊緣每隔4s均勻“點(diǎn)”一次奶油,蛋糕轉(zhuǎn)動(dòng)一周正好均勻“點(diǎn)”上15點(diǎn)奶油。下列說(shuō)法正確的是(

A.圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速約為B.圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為C.蛋糕邊緣的線速度大小約為D.圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期是56秒【答案】B【詳解】AD.圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T=15×4s=60s則轉(zhuǎn)速為選項(xiàng)AD錯(cuò)誤;B.圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為選項(xiàng)B正確;C.蛋糕邊緣的線速度大小為選項(xiàng)C錯(cuò)誤;故選B??键c(diǎn)10:傳動(dòng)問(wèn)題;10.(2023下·高一??颊n時(shí)練習(xí))如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點(diǎn),左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑是4r,小輪的半徑為2r,b點(diǎn)在小輪上,到小輪中心的距離為r,c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上,若在傳動(dòng)過(guò)程中,皮帶不打滑,則()

A.a(chǎn)點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等B.a(chǎn)點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等C.a(chǎn)點(diǎn)與d點(diǎn)的線速度大小相等D.a(chǎn)點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相等【答案】D【詳解】A.由圖可知,a、c兩點(diǎn)屬于皮帶傳動(dòng),所以線速度大小相等,b、c兩點(diǎn)的角速度相等,根據(jù)c的線速度大于b的線速度,則a、b兩點(diǎn)的線速度大小不相等,故A錯(cuò)誤;B.由圖可知,a、c兩點(diǎn)線速度相等,根據(jù)知兩點(diǎn)角速度不等,但b、c兩點(diǎn)的角速度相等,所以a、b兩點(diǎn)的角速度不相等,故B錯(cuò)誤;C.a(chǎn)、c兩點(diǎn)的線速度相等,根據(jù)得角速度之比為d、c兩點(diǎn)的角速度相等,則根據(jù)得a、d的線速度之比為即a、d的線速度不相等,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)解得a、d的向心加速度大小之比為即a、d的向心加速度大小相等,故D正確。故選D??键c(diǎn)11:利用傳動(dòng)關(guān)系計(jì)算機(jī)械的移動(dòng)速度;11.(2021下·貴州貴陽(yáng)·高一統(tǒng)考期末)如圖是自行車傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的示意圖,其中大齒輪、小齒輪和后輪的半徑分別為、和。假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為,則該自行車前進(jìn)的速度為()A. B. C. D.【答案】B【詳解】腳踏板的轉(zhuǎn)速等于大齒輪的轉(zhuǎn)速,為,則大齒輪邊緣的線速度小齒輪邊緣的線速度也為小齒輪和后輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相等,則后輪邊緣的線速度即自行車前進(jìn)的速度為故選B。考點(diǎn)12:圓周運(yùn)動(dòng)的周期性多解問(wèn)題。12.(2021下·陜西西安·高一西安市第三中學(xué)??计谥校┮晃煌瑢W(xué)玩飛鏢游戲,已知飛鏢距圓盤(pán)為L(zhǎng)對(duì)準(zhǔn)圓盤(pán)上邊緣的A點(diǎn)水平拋出,初速度為v0,飛鏢拋出的同時(shí),圓盤(pán)以垂直圓盤(pán)且過(guò)盤(pán)心O點(diǎn)的水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若飛鏢恰好擊中A點(diǎn),下列說(shuō)法不正確的是()A.從飛鏢拋出到恰好擊中A點(diǎn),A點(diǎn)一定轉(zhuǎn)動(dòng)到最低點(diǎn)位置B.從飛鏢拋出到恰好擊中A點(diǎn)的時(shí)間為C.圓盤(pán)的半徑為D.圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度一定滿足【答案】D【詳解】A.飛鏢拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),則飛鏢拋出到恰好擊中A點(diǎn),A點(diǎn)一定轉(zhuǎn)動(dòng)到了圓盤(pán)最低點(diǎn)位置,故A正確;B.飛鏢水平拋出,在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此故B正確;C.飛鏢擊中A點(diǎn)時(shí),A恰好在最下方,有解得故C正確;D.飛鏢擊中A點(diǎn),則A點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度滿足θ=ωt=π+2kπ(k=0、1、2......)故(k=0、1、2......)故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的,故選D。多選題13.(2022上·廣東汕頭·高三統(tǒng)考期中)如圖所示,趣味飛鏢游戲的鏢盤(pán)以角速度繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),某人將一枚飛鏢正對(duì)盤(pán)邊緣P點(diǎn)(O點(diǎn)正上方)以水平速度擲出,恰好擊中P點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,飛鏢每次從同一位置正對(duì)P點(diǎn)水平擲出,下列說(shuō)法正確的是()A.僅增大,飛鏢仍可能擊中P點(diǎn) B.僅減小,飛鏢不可能擊中鏢盤(pán)C.僅增大,飛鏢仍可能擊中P點(diǎn) D.僅減小和,飛鏢仍可能擊中P點(diǎn)【答案】BC【詳解】飛鏢以水平速度擲出,恰好擊中P點(diǎn),則有

A.僅增大,則飛鏢到鏢盤(pán)的時(shí)間變短,所以下落的高度飛鏢不可能擊中P點(diǎn),故A錯(cuò)誤;B.僅減小,則飛鏢到鏢盤(pán)所在豎直平面時(shí),時(shí)間變長(zhǎng),所以下落的高度飛鏢不可能擊中P點(diǎn),故B正確;C.僅增大,可知n值變大,關(guān)系式仍可成立,則飛鏢仍可能擊中P點(diǎn),故C正確;D.由B項(xiàng)的分析可知,若減小,飛鏢不可能擊中P點(diǎn),故D錯(cuò)誤。故選BC。14.(2023下·河北保定·高一統(tǒng)考期中)小明網(wǎng)購(gòu)了一本明代版的《天工開(kāi)物》,該書(shū)記錄了我們祖先的勞動(dòng)智慧,書(shū)中的牛力齒輪翻車圖如圖所示。A、B、C三齒輪的半徑依次減小,牛拉動(dòng)齒輪翻車后,下列說(shuō)法正確的是(

)A.齒輪A邊沿質(zhì)點(diǎn)與齒輪B邊沿質(zhì)點(diǎn)的線速度大小相等B.齒輪B邊沿質(zhì)點(diǎn)與齒輪C邊沿質(zhì)點(diǎn)的線速度大小相等C.齒輪A與齒輪B的角速度大小相等D.齒輪B與齒輪C的角速度大小相等【答案】AD【詳解】AB.通過(guò)齒輪相連的各點(diǎn),線速度大小相等,故A正確、B錯(cuò)誤;CD.同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的各點(diǎn),角速度大小相等,故C錯(cuò)誤、D正確。故選AD。15.(2023下·廣東東莞·高一東莞高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))某電風(fēng)扇的調(diào)速器有四檔,控制的轉(zhuǎn)速分別為:,,,,下列說(shuō)法中正確的是()A.一擋和四檔風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的周期之比是B.一擋和三檔風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比是C.四擋和二檔風(fēng)扇葉片邊緣轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度之比是D.二擋和一檔風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比等于周期之比【答案】BC【詳解】A.一擋和四檔風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的周期之比是故A錯(cuò)誤;B.一擋和三檔風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比是故B正確;C.四擋和二檔風(fēng)扇葉片邊緣轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度之比是故C正確;D.二擋和一檔風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比周期之比故D錯(cuò)誤。故選BC。16.(2022下·甘肅張掖·高一高臺(tái)縣第一中學(xué)??计谥校┌霃綖镽的水平圓盤(pán)繞過(guò)圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),A為圓盤(pán)邊緣上一點(diǎn),在O的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時(shí),半徑OA恰好與v的方向相同,如圖所示,若要使小球與圓盤(pán)只碰一次,且落在A,重力加速度為g,則圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為(

)A. B. C. D.【答案】CD【詳解】小球做平拋運(yùn)動(dòng),在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為小球與圓盤(pán)只碰一次,且落在A點(diǎn),滿足聯(lián)立解得CD正確。故選CD。17.(2022下·內(nèi)蒙古通遼·高一霍林郭勒市第一中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖所示的裝置可測(cè)量子彈的飛行速度。在一根軸上相隔s=1m處安裝兩個(gè)平行的薄圓盤(pán),使軸帶動(dòng)兩盤(pán)以n=3000r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),飛行的子彈平行于軸沿一直線穿過(guò)兩圓盤(pán),即在盤(pán)上留下兩個(gè)孔,現(xiàn)測(cè)得兩小孔所在半徑間的夾角為30°,子彈飛行速度大小可能是()A.44.6m/s B.600m/s C.54.5m/s D.800m/s【答案】BC【詳解】子彈從左盤(pán)到右盤(pán),盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度由圓周運(yùn)動(dòng)公式可解得當(dāng)N=0時(shí)解得或者同理可得當(dāng)N=0時(shí)解得故選BC。18.(2022下·河南三門(mén)峽·高一統(tǒng)考期末)如圖是帶車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的直桿道閘。離地面高為1m的細(xì)直桿可繞O在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),桿的中點(diǎn)A和前端B點(diǎn)各有一裝飾小旗子。汽車從自動(dòng)識(shí)別線ab處到達(dá)直桿處的時(shí)間為2.3s,自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間為0.3s;汽車可看成高1.6m的長(zhǎng)方體,其左側(cè)面底邊在aaˊ直線上,且O到aaˊ的距離為0.6m,下列說(shuō)法正確的是()A.A、B兩小旗子的角速度大小之比為1∶2B.A、B兩小旗子的向心加速度大小之比為1∶2C.要使汽車安全通過(guò)道閘,直桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為D.要使汽車安全通過(guò)道閘,直桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為【答案】BD【詳解】A.A、B兩小旗子一起隨細(xì)直桿繞O做同軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相同,角速度大小之比為1∶1,故A錯(cuò)誤;B.由勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度與角速度關(guān)系則A、B兩小旗子的向心加速度大小之比為故B正確;CD.由題知要使汽車安全通過(guò)道閘,直桿在時(shí)間內(nèi)至少要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為,則轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為故C錯(cuò)誤,D正確。故選BD。19.(2019下·廣東·高一統(tǒng)考期末)下列說(shuō)法正確的是()A.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,物體一定受到變力作用B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)都是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)D.物體做曲線運(yùn)動(dòng),所受的合力可能是恒力【答案】CD【詳解】A.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,即速度發(fā)生變化,物體一定受到力作用,但該力不一定是變力,如自由落體運(yùn)動(dòng)只受到不變的重力的作用,但是速度逐漸增大,A錯(cuò)誤;B.平拋運(yùn)動(dòng)只受重力,加速度恒定為,是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),但勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度的方向始終指向圓心,是變加速曲線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;C.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度的方向不斷變化,所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),C正確;D.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上,但合外力不一定變化,如平拋運(yùn)動(dòng),加速度不變,D正確。故選CD。20.(2022下·湖北恩施·高一??茧A段練習(xí))如圖所示,一長(zhǎng)為l的輕桿一端固定在O點(diǎn),另一端固定一小球,小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為,下列說(shuō)法正確的是()A.在時(shí)間內(nèi)小球轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)為B.在時(shí)間內(nèi)小球轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)為C.小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為D.小球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小為【答案】AC【詳解】AB.根據(jù)弧長(zhǎng)與圓心角的關(guān)系可知,在時(shí)間內(nèi)小球轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)為,故A正確,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)角速度的定義式得小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的大小為故C正確;D.小球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小為故D錯(cuò)誤。故選AC。21.(2021下·黑龍江牡丹江·高一??计谥校┫铝姓f(shuō)法正確的是()A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小保持不變,所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體沒(méi)有加速度B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,雖然速度大小不變,但方向時(shí)刻在改變,所以必有加速度C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,加速度的大小保持不變,所以是勻變速(曲線)運(yùn)動(dòng)D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小雖然不變,但方向始終指向圓心,加速度的方向發(fā)生了變化,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)既不是勻速運(yùn)動(dòng),也不是勻變速運(yùn)動(dòng)解答題22.(2023下·廣東中山·高一中山一中??茧A段練習(xí))如圖所示,按順時(shí)針?lè)较蛟谪Q直平面內(nèi)作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子邊緣上有一點(diǎn)A。當(dāng)A通過(guò)與圓心等高的a點(diǎn)時(shí),有一質(zhì)點(diǎn)B從圓心O開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng),已知圓的半徑為R求:(1)輪子的角速度ω滿足什么條件時(shí),點(diǎn)A才能與B相遇?(2)輪子的角速度ω'滿足什么條件時(shí),點(diǎn)A與B的速度才會(huì)相同?

【答案】(1)

;(2)

【詳解】(1)質(zhì)點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)d時(shí)才能與A點(diǎn)相遇,設(shè)質(zhì)點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的時(shí)間為t,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)得設(shè)A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)

解得

(2)當(dāng)A通過(guò)與圓心等高的C點(diǎn)時(shí),點(diǎn)A與B的速度才會(huì)相同,設(shè)所用時(shí)間為t',根據(jù)題意得

解得

23.(2023下·廣東廣州·高一廣州市第二中學(xué)??计谥校┧囀俏覈?guó)勞動(dòng)人民利用水能的一項(xiàng)重要發(fā)明。下圖為某水車模型,從槽口水平流出的水初速度大小為1.5m/s,垂直落在與水平面成37°角的水輪葉面上的A點(diǎn),落點(diǎn)A到輪軸O點(diǎn)間的距離為2m。在水流不斷沖擊下,輪葉勻速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),輪葉受沖擊點(diǎn)的線速度大小接近沖擊前瞬間水流速度大小,忽略空氣阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,有關(guān)水車及從槽口流出的水,求:(1)從槽口流出至落在A點(diǎn)的時(shí)間t;(2)水車的角速度ω?!敬鸢浮浚?)0.2s;(2)1.25rad/s【詳解】(1)根據(jù)題意,水流落到輪葉時(shí)速度方向與水平方向的夾角為53°,則解得(2)水車的角速度為24.(2023下·廣東廣州·高一廣州市真光中學(xué)??计谥校┤鐖D所示,半徑的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),過(guò)最低點(diǎn)的半徑OA處于豎直位置,在其右方

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