高中物理《圓周運(yùn)動》同步練習(xí)3新人教版必修2

▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精誠凝聚=^_^=成就夢想▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌PAGE▃▄▅▆▇██■▓點(diǎn)亮心燈~~~///(^v^)\\\~~~照亮人生▃▄▅▆▇██■▓圓周運(yùn)動5分鐘訓(xùn)練(預(yù)習(xí)類訓(xùn)練，可用于課前)1.從水平勻速飛行的飛機(jī)上，先落下物體a，再經(jīng)過1s落下物體b，若不計(jì)空氣阻力，在落地前a物體將在（）A.b的前方B.b的后方C.b的正下方D.無法確定答案：C2.對于做勻速圓周運(yùn)動的物體來說，不變的物理量是（）A.周期B.頻率C.角速度D.線速度答案：ABC3.在圓周運(yùn)動中下列說法正確的是（）A.線速度較大的物體，角速度一定也較大B.由公式ω=可知，做圓周運(yùn)動半徑大的物體，角速度一定小C.飛輪轉(zhuǎn)動的角速度越大，輪上同一點(diǎn)的線速度也越大D.由公式r=可知，物體轉(zhuǎn)動的半徑與它的線速度大小成正比答案：C4.下列關(guān)于勻速圓周運(yùn)動的說法中正確的是（）A.速度不變的運(yùn)動B.角速度不變的運(yùn)動C.角速度不斷變化的運(yùn)動D.相對圓心位移不變的運(yùn)動答案：B10分鐘訓(xùn)練(強(qiáng)化類訓(xùn)練，可用于課中)1.關(guān)于角速度、線速度和周期，下面的說法中正確的是（）A.半徑一定，角速度與線速度成反比B.半徑一定，角速度與線速度成正比C.線速度一定，角速度與半徑成正比D.不論半徑等于多少，角速度與周期始終成反比答案：BD2.靜止在地球上的物體都要隨地球一起轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A.它們的運(yùn)動周期都是相同的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解析：如圖所示，地球繞自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，所有地球上各點(diǎn)的周期及角速度都是相同的.地球表面物體做圓周運(yùn)動的平面是物體所在緯度線平面，其圓心分布在整條自轉(zhuǎn)軸上，不同緯度處物體做圓周運(yùn)動的半徑是不同的，只有同一緯度處的物體轉(zhuǎn)動半徑相等，線速度的大小才相等，但即使物體的線速度大小相同，方向也各不相同.答案：A3.一臺準(zhǔn)確走時的鐘表上的時針、分針和秒針上的角速度之比ω1∶ω2∶ω3=___________；如果三針長度分別為L1、L2、L3且L1∶L2∶L3=1∶1.5∶1.5，那么三針尖端的線速度之比v1∶v2∶v3=___________.解析：鐘表上三針的轉(zhuǎn)動情況是，時針轉(zhuǎn)一圈用時12h，即它的周期為T1＝12h.分針轉(zhuǎn)一圈用時1h，即它的周期為T2=1h.秒針轉(zhuǎn)一圈用時1min，即它的周期為T3=h.因?yàn)棣?，所以ω1∶ω2∶ω3=1∶12∶720；又因?yàn)関=ωL，則ω1∶ω2∶ω3=1∶12∶720,v1∶v2∶v3=1∶18∶1080.答案：1∶12∶7201∶18∶10804.如圖6-5-1所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，A、B兩輪用皮帶傳動，三輪的半徑關(guān)系是ra=rc=2rb.若皮帶不打滑，求A、B、C輪邊緣的a、b、c三點(diǎn)的角速度之比和線速度之比分別為圖6解析：A、B兩輪通過皮帶傳動，皮帶不打滑，則A、B兩輪邊緣的線速度大小相等.即va=vb①由v=ωr得ωc∶ωb=rb∶ra=1∶2②B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，則B、C兩輪的角速度相同，即ωb=ωc③由v=ωr得vb∶vc=rb∶rc=1∶2.④由②③得ωa∶ωb∶ωc=1∶2∶2.由①④得va∶vb∶vc=1∶1∶2.答案：1∶2∶21∶1∶25.如圖6-5-2所示為測定子彈速度的裝置，兩個薄圓盤分別裝在一個迅速轉(zhuǎn)動的軸上，兩盤平行.若圓盤以3600r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，子彈沿垂直圓盤方向射來，先打穿第一個圓盤，再打穿第二個圓盤，測得兩盤相距圖6解析：子彈兩次穿過圓盤經(jīng)過的時間t=，在這段時間內(nèi)圓盤轉(zhuǎn)過的角度φ+2kπ=ωt(k=0，1，2，3，…)把φ=×15代入計(jì)算得v=m/s，(k=0，1，2，3，…).答案：(k=0，1，2，3，…)30分鐘訓(xùn)練(鞏固類訓(xùn)練，可用于課后)1.關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動的物體，下面的說法正確的是（）A.相等的時間里通過的路程相等B.相等的時間里通過的弧長相等C.相等的時間里發(fā)生的位移相等D.相等的時間里轉(zhuǎn)過的角度相等答案：ABD2.甲、乙、丙三個物體，甲放在廣州、乙放在上海、丙放在北京，當(dāng)它們與地球一起轉(zhuǎn)動時，則（）A.甲的角速度最大，乙的線速度最小B.丙的角速度最小，甲的線速度最大C.三個物體的角速度、周期和線速度都相等D.三個物體的角速度、周期一樣，丙的線速度最小答案：D3.如圖6-圖6A.600r/minB.900r/minC.1200r/minD.3000r/min解析：風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時，觀察者感覺扇葉不動，說明在每相鄰兩次閃光的時間間隔T燈內(nèi)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)過的角度是120°的整數(shù)倍，即圈的整數(shù)倍.T燈=s.風(fēng)扇的最小轉(zhuǎn)速nmin==10r/s=600r/min故滿足題意的可能轉(zhuǎn)速n=knmin(k=1，2，3，…).勻速圓周運(yùn)動是一種周期性的運(yùn)動，分析此類問題，關(guān)鍵是抓住周期性這一特點(diǎn)，得出可能的多解通式.答案：ACD4.如圖6-5-圖6A.若在s內(nèi)，每根輻條恰好轉(zhuǎn)過45°，則觀眾覺得車輪是不動的B.若在s內(nèi)，每根輻條恰好轉(zhuǎn)過360°，則觀眾覺得車輪是不動的C.若在s內(nèi)，每根輻條恰好轉(zhuǎn)過365°，則觀眾覺得車輪是倒轉(zhuǎn)的D.若在s內(nèi)，每根輻條恰好轉(zhuǎn)過355°，則觀眾覺得車輪是倒轉(zhuǎn)的解析：若s內(nèi)輻條正好轉(zhuǎn)過45°角，則輻條轉(zhuǎn)到與它相鄰的那根輻條位置，因而這時若更換一幀，則會使觀眾看到好像車輪不動一樣，因?yàn)槊扛棗l相同，觀眾區(qū)分不開輻條的變化；同理，在s內(nèi)，若輻條轉(zhuǎn)360°，觀眾也會認(rèn)為車輪不動，因而A、B正確.若s內(nèi)，輻條轉(zhuǎn)過365°，則每根輻條在下一幀時出現(xiàn)在它轉(zhuǎn)動方向前5°的位置，因而這時觀眾會認(rèn)為在這s內(nèi)，輻條向前轉(zhuǎn)過5°，所以觀眾會覺得車輪向前轉(zhuǎn)動；若s內(nèi)，輻條轉(zhuǎn)過355°時，則每根輻條在下一幀時，出現(xiàn)在與它轉(zhuǎn)動方向相反的離它原位置的5°處，因此，觀眾會覺得車輪在倒轉(zhuǎn)，所以C錯誤，D正確，故選A、B、D.對于這類與生活相關(guān)聯(lián)的題目，我們應(yīng)該認(rèn)真體會.另外，錯覺方面的知識(即視覺就近原則)，是解決本題的關(guān)鍵.因而對于研究性題目，應(yīng)開放式聯(lián)想，充分應(yīng)用各種知識和經(jīng)驗(yàn)，從而解決問題.答案：ABD5.為了使拖拉機(jī)在農(nóng)田中較好地工作，中型拖拉機(jī)的后輪（主動輪）直徑比前輪直徑（從動輪）要大，某中型拖拉機(jī)前后輪直徑之比為2∶5.設(shè)它在水平地面上勻速行駛時，前后輪都不打滑，則它行駛時前后輪轉(zhuǎn)動的角速度之比為_________.答案：5∶26.半徑為10cm的轉(zhuǎn)輪，每秒轉(zhuǎn)5圈，則該轉(zhuǎn)輪的周期T為___________，在轉(zhuǎn)輪的邊沿某點(diǎn)A的角速度為___________，線速度為___________.解析：根據(jù)題意，轉(zhuǎn)輪每秒鐘轉(zhuǎn)5圈，則轉(zhuǎn)一圈需要的時間為s=0.2s；據(jù)公式可知，轉(zhuǎn)輪的角速度為：ω==10πrad/s，也即轉(zhuǎn)輪上某點(diǎn)A的角速度，A點(diǎn)的線速度的大小為：va=ωr=10π×0.1m/s=πm/s=3.14m/s.答案：0.2s10πrad/s3.14m/s7.(經(jīng)典回放)如圖6-5-5所示為一實(shí)驗(yàn)中利用光脈沖測量車速和行程的裝置示意圖，A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪.車輪轉(zhuǎn)動時，A發(fā)出的光束通過旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號，由電子電路記錄和顯示.若實(shí)驗(yàn)單位時間內(nèi)顯示的脈沖數(shù)為n，累計(jì)脈沖數(shù)為N，則要測出小車的速度和行程還必須測量的物理量或數(shù)據(jù)是___________；車速度的表達(dá)式v＝圖6解析：因?yàn)锽在單位時間內(nèi)接到的脈沖數(shù)為n，每個間隙轉(zhuǎn)動的時間t=，設(shè)一周有P個齒，則有P個間隙,周期T=Pt=,據(jù)v=，可得v=，所以要求車速必須測量出車輪的半徑R和齒輪數(shù)P.當(dāng)脈沖總數(shù)為N時，則經(jīng)過的時間t總=Nt=，所以行程s=vt總=.本題是勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律在實(shí)際生活中的應(yīng)用，根據(jù)脈沖信號的次數(shù)確定車輪的周期是解決問題的關(guān)鍵.根據(jù)要求的結(jié)論確定還要測定的其他物理量，實(shí)際上也是開放思維的體現(xiàn)，也是本題能力考查的方面.答案：車輪的半徑R和齒輪數(shù)P8.如圖6-圖6解析：由圖可知子彈穿過紙圓筒的時間內(nèi)，紙圓筒轉(zhuǎn)過的角度θ=π-φ，則子彈穿過圓筒的時間t=；由于子彈在這段時間內(nèi)的位移大小等于圓筒的直徑d，所以子彈的速度大小v=.答案：v=9.觀察自行車的主要傳動部件，了解自行車是怎樣用鏈條傳動來驅(qū)動后輪前進(jìn)的，如圖6-圖6(1)同一齒輪上各點(diǎn)的線速度、角速度是否相同?(2)兩個齒輪相比較，其邊緣的線速度是否相同?角速度是否相同?轉(zhuǎn)速是否相同?(3)兩個齒輪的轉(zhuǎn)速與齒輪的直徑有什么關(guān)系?你能推導(dǎo)出兩齒輪的轉(zhuǎn)速n1、n2與齒輪的直徑d1、d2的關(guān)系嗎?解析：（1）同一齒輪上各點(diǎn)繞同一軸轉(zhuǎn)動，因而各點(diǎn)的角速度相同；但同一齒輪上各點(diǎn)，因到轉(zhuǎn)軸的距離不相同，由v=ωr知，其線速度不同.（2）自行車前進(jìn)時，鏈條不會脫離齒輪打滑，因而兩個齒輪邊緣的線速度相同，角速度與半徑成反比.角速度ω和轉(zhuǎn)速n存在關(guān)系：ω=2πn，兩齒輪角速度不同，轉(zhuǎn)速當(dāng)然也不同.（3）因兩齒輪邊緣線速度相同，而線速度和角速度的關(guān)系是：v=ωr,ω=2πn，故2πn1r1=2πn2r2，即n1d1=n2d2，轉(zhuǎn)速與直徑成反比.答案：（1）角速度相同，線速度不同；（2）線速度相同，角速度與轉(zhuǎn)速不同；（3）成反比10.如圖6-5-圖6（1）女運(yùn)動員做圓周運(yùn)動的角速度;（2）女運(yùn)動員觸地冰鞋做圓周運(yùn)動的半徑.解析：根據(jù)男運(yùn)動員的轉(zhuǎn)速為30r/min可知，女運(yùn)動員的轉(zhuǎn)速也是30r/min，換算成角速度為：30r/min=0.5r/s=πrad/s；在女運(yùn)動員繞著男運(yùn)動員做圓周運(yùn)動的過程中，根據(jù)公式v=ωr，可以得到：r==1.5