高中物理 第5章 第4節(jié)圓周運動同步檢測 新人教版必修2

【成才之路】-學(xué)年高中物理第5章第4節(jié)圓周運動同步檢測新人教版必修2基礎(chǔ)夯實一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．某老師在做豎直面內(nèi)圓周運動快慢的實驗研究，并給運動小球拍了頻閃照片，如圖所示(小球相鄰影像間的時間間隔相等)，小球在最高點和最低點的運動快慢比較，下列說法中不正確的是()A．該小球所做的運動不是勻速圓周運動B．最高點附近小球相鄰影像間弧長短，線速度小，運動較慢C．最低點附近小球相鄰影像間圓心角大，角速度大，運動較快D．小球在相鄰影像間運動時間間隔相等，最高點與最低點運動一樣快答案：D解析：由所給頻閃照片可知，在最高點附近，像間弧長較小，表明最高點附近的線速度較小，運動較慢；在最低點附近，像間弧長較大，對應(yīng)相同時間內(nèi)通過的圓心角較大，故角速度較大，運動較快，A、B、C選項正確，D選項不正確。2．如圖所示，電風(fēng)扇工作時，葉片上a、b兩點的線速度分別為va、vb，角速度分別為ωa、ωb，則下列關(guān)系正確的是()A．va＝vb，ωa＝ωbB．va<vb，ωa＝ωbC．va>vb，ωa>ωbD．va<vb，ωa<ωb答案：B解析：同一葉片上各點角速度相同，根據(jù)v＝ωr，可判定B選項正確。3．如圖所示為一種早期的自行車，這種帶鏈條傳動的自行車前輪的直徑很大，這樣的設(shè)計在當(dāng)時主要是為了()A．提高速度B．提高穩(wěn)定性C．騎行方便D．減小阻力答案：A解析：在騎車人腳蹬車輪轉(zhuǎn)速一定的情況下，據(jù)公式v＝ωr知，輪子半徑越大，車輪邊緣的線速度越大，車行駛得也就越快，故A選項正確。4．新疆烏魯木齊市處于較高緯度地區(qū)，而廣州則處于較低緯度地區(qū)，由于地球自轉(zhuǎn)，兩地所在處物體具有的角速度和線速度相比較()A．廣州處物體的線速度大B．烏魯木齊處物體的角速度大C．兩地物體的角速度、線速度一樣大D．兩地物體的角速度一樣大答案：AD5．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)n答案：BC解析：根據(jù)皮帶的纏繞方向知B正確，由2πnr1＝2πn2r2，得n2＝eq\f(r1,r2)n，C項正確。二、非選擇題6．做勻速圓周運動的同學(xué)，10s內(nèi)沿半徑為20m的圓周運動了50m，試求該同學(xué)做勻速圓周運動時：(1)線速度的大??；(2)角速度的大小；(3)周期的大小。答案：(1)5m/s(2)0.25rad/s(3)8πs解析：(1)由線速度的定義式v＝eq\f(s,t)得v＝eq\f(s,t)＝eq\f(50,10)m/s＝5m/s。(2)由v＝ωr得ω＝eq\f(v,r)＝eq\f(5,20)rad/s＝0.25rad/s。(3)由ω＝eq\f(2π,T)得T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,0.25)s＝8πs。7．如圖所示，半徑為R的圓盤繞垂直于盤面的中心軸勻速轉(zhuǎn)動，其正上方h處沿OB方向水平拋出一小球，要使球與盤只碰一次，且落點為B，則小球的初速度v和圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω分別為多少？答案：Req\r(\f(g,2h))2nπeq\r(\f(g,2h))(n＝1,2,3，…)解析：(1)小球做平拋運動，在豎直方向上h＝eq\f(1,2)gt2，則運動時間t＝eq\r(\f(2h,g))。又因為水平位移為R，所以球的速度v＝eq\f(R,t)＝Req\r(\f(g,2h))。(2)在時間t內(nèi)圓盤轉(zhuǎn)過的角度θ＝n·2π(n＝1,2,3，…)，又因為θ＝ωt，則圓盤角速度ω＝eq\f(n·2π,t)＝2nπeq\r(\f(g,2h))(n＝1,2,3，…)。能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4題為多選題)1．教師在黑板上畫圓，圓規(guī)腳之間的距離是25cm，他保持這個距離不變，讓粉筆在黑板上勻速的畫了一個圓，粉筆的線速度是2.5m/s。關(guān)于粉筆的運動，有下列說法：①角速度是0.1rad/s；②角速度是10rad/s；③周期是10s；④周期是0.628s；⑤頻率是10Hz；⑥頻率是1.59Hz；⑦轉(zhuǎn)速小于2r/s；⑧轉(zhuǎn)速大于2r/s。下列哪個選項中的結(jié)果是全部正確的()A．①③⑤⑦ B．②④⑤⑦C．②④⑥⑦ D．②④⑥⑧答案：C解析：ω＝eq\f(v,r)＝10rad/s，T＝eq\f(2π,ω)＝0.628s，f＝eq\f(1,T)＝1.59Hz，n＝f＝1.59r/s。2．某變速箱中有甲、乙、丙三個齒輪，如圖所示，其半徑分別為r1、r2、r3，若甲輪的角速度為ω，則丙輪邊緣上某點的角速度為()A．eq\f(r1ω,r3) B．eq\f(r3ω,r1)C．eq\f(r3ω,r2) D．eq\f(r2ω,r3)答案：A解析：∵ω1r1＝ω2r2＝ω3r3∴ω3＝eq\f(ω1r1,r3)3．兩個小球固定在一根長為L的桿的兩端，繞桿的O點做圓周運動，如圖所示，當(dāng)小球1的速度為v1時，小球2的速度為v2，則轉(zhuǎn)軸O到小球2的距離是()A．eq\f(Lv1,v1＋v2) B．eq\f(Lv2,v1＋v2)C．eq\f(Lv1＋v2,v1) D．eq\f(Lv1＋v2,v2)答案：B解析：兩小球角速度相等，即ω1＝ω2，設(shè)兩球到O點的距離分別為r1、r2，即eq\f(v1,r1)＝eq\f(v2,r2)，又由于r1＋r2＝L，所以r2＝eq\f(Lv2,v1＋v2)，故選B。4．(山東師大附中～學(xué)年高一下學(xué)期期中)自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它的邊緣有三個點A、B、C，如圖所示。在自行車正常騎行時，下列說法正確的是()A．A、B兩點的線速度大小相等B．B、C兩點的角速度大小相等C．A、B兩點的角速度與其半徑成反比D．A、B兩點的角速度與其半徑成正比答案：ABC二、非選擇題5．如圖所示，如果把鐘表上的時針、分針、秒針看成勻速轉(zhuǎn)動，那么它們的角速度之比為ω時∶ω分∶ω秒＝________________；設(shè)時針、分針、秒針的長度之比為1∶1.5∶1.8，那么三個指針尖端的線速度大小之比為v時∶v分∶v秒＝________。答案：1∶12∶7201∶18∶1296解析：時針的周期T時＝12h＝720min，分針的周期T分＝1h＝60min，秒針的周期T秒＝1min，所以ω時∶ω分∶ω秒＝eq\f(2π,T時)∶eq\f(2π,T分)∶eq\f(2π,T秒)＝eq\f(1,720)∶eq\f(1,60)∶eq\f(1,1)＝1∶12∶720；又r時∶r分∶r秒＝1∶1.5∶1.8，則v時∶v分∶v秒＝ω時r時∶ω分r分∶ω秒r秒＝1∶18∶12966．收割機撥禾輪上面通常裝4個到6個壓板，如圖所示，撥禾輪一邊旋轉(zhuǎn)，一邊隨收割機前進，壓板轉(zhuǎn)到下方才發(fā)揮作用，一方面把農(nóng)作物壓向切斷器，另一方面把切下來的農(nóng)作物鋪放在收割臺上，因此要求壓板運動到下方時相對于農(nóng)作物的速率與收割機前進方向相反。已知收割機前進速率為1.2m/s，撥禾輪直徑為1.5m，轉(zhuǎn)速為22r/min，則壓板運動到最低點擠壓農(nóng)作物的速率為多大？答案：0.53m/s解析：設(shè)壓板轉(zhuǎn)到最低點時端點的速度為v1，則v1＝2πnr＝2×3.14×eq\f(22,60)×eq\f(1.5,2)m/s＝1.73m/s。由于撥禾輪是在收割機上，而收割機的前進速度為v2，所以撥禾輪上的壓板在最低點擠壓作物的速率為v＝v1－v2＝(1.73－1.2)m/s＝0.53m/s，方向向后。7．一半徑為R的雨傘繞柄以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，如圖所示，傘邊緣距地面高h，甩出的水滴