2024-2025學(xué)年新教材高中物理課時(shí)作業(yè)四圓周運(yùn)動(dòng)含解析新人教版必修2

PAGE7-課時(shí)作業(yè)(四)圓周運(yùn)動(dòng)素養(yǎng)落實(shí)練1．一個(gè)物體以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()A．軌道半徑越大，線速度越大B．軌道半徑越大，線速度越小C．軌道半徑越大，周期越大D．軌道半徑越大，周期越小2．下列關(guān)于甲、乙兩個(gè)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．它們線速度相等，角速度肯定也相等B．它們角速度相等，線速度肯定也相等C．它們周期相等，角速度肯定也相等D．它們周期相等，線速度肯定也相等3．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4．如圖所示，A、B為某小區(qū)門(mén)口自動(dòng)升降桿上的兩點(diǎn)，A在桿的最右端，B在桿的中點(diǎn)處．桿從水平位置勻速轉(zhuǎn)至豎直位置的過(guò)程中，A、B兩點(diǎn)的()A．角速度大小之比2:1B．角速度大小之比1:2C．線速度大小之比2:1D．線速度大小之比1:25．高速或超速離心機(jī)是基因提取中的關(guān)鍵設(shè)備，當(dāng)超速離心機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)80000r/min時(shí)，則關(guān)于距超速離心機(jī)轉(zhuǎn)軸12cm處的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A．周期為eq\f(1,80000)sB．線速度大小為320πm/sC．角速度為160000πrad/sD．角速度為eq\f(4000,3)rad/s6．如圖所示的齒輪傳動(dòng)裝置中，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的齒大小相同，主動(dòng)輪的齒數(shù)z1＝24，從動(dòng)輪的齒數(shù)z2＝8，當(dāng)主動(dòng)輪以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)狀況是()A．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為2π/3ωB．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為2π/3ωC．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為6π/ωD．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為6π/ω7．如圖所示，以O(shè)1、O2為軸的圓盤(pán)A、B，A以線速度v轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)B轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，則()A．A、B轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，周期不同B．A、B轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同，周期不同C．A、B轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，周期相同D．A、B轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同，周期相同8．硬盤(pán)是電腦主要的存儲(chǔ)媒介之一，由一個(gè)或者多個(gè)鋁制或者玻璃制的碟片組成．碟片外覆蓋有鐵磁性材料．如圖，電動(dòng)機(jī)使磁盤(pán)以5400r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁頭在讀、寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)是不動(dòng)的，磁盤(pán)每轉(zhuǎn)一圈，磁頭沿半徑方向跳動(dòng)一個(gè)磁道．外磁道某一點(diǎn)P與內(nèi)磁道某一點(diǎn)Q相比，有()A．nP>nQB．ωP>ωQC．vP<vQD．nP＝nQ9．如圖所示的傳動(dòng)裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B兩輪用皮帶傳動(dòng)，三輪半徑的關(guān)系是rA＝rC＝2rB.若皮帶不打滑，求A、B、C三輪邊緣的a、b、c三點(diǎn)的角速度之比和線速度之比．

素養(yǎng)提升練10．(多選)如圖所示為一全自動(dòng)機(jī)械表，A、B、C三點(diǎn)分別為時(shí)針、分針、秒針上離轉(zhuǎn)動(dòng)圓心等距的三點(diǎn)，下列關(guān)于這三點(diǎn)的線速度v和角速度ω大小關(guān)系正確的是()A．vA<vB<vCB．ωA＝ωB＝ωCC．ωA:ωB＝1:24D．vB:vC＝1:6011.如圖所示，一位同學(xué)做飛鏢嬉戲，已知圓盤(pán)的直徑為d，飛鏢距圓盤(pán)的水平距離為L(zhǎng).將飛鏢對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)以初速度v0水平拋出，在飛鏢拋出的同時(shí)，圓盤(pán)以角速度ω繞垂直圓盤(pán)過(guò)盤(pán)心O的水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．要使飛鏢恰好擊中A點(diǎn)，則飛鏢的初速度和圓盤(pán)的角速度應(yīng)滿意()A．v0＝eq\r(\f(g,2d))L，ω＝nπeq\r(\f(g,2d))(n＝1,2,3，…)B．v0＝eq\r(\f(g,2d))L，ω＝(2n＋1)πeq\r(\f(g,2d))(n＝0,1,2,3，…)C．v0>0，ω＝2nπeq\r(\f(g,2d))(n＝1,2,3，…)D．只要v0>eq\r(\f(g,2d))L，就肯定能擊中圓盤(pán)上的A點(diǎn)12．風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖1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)凸輪圓回旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤(pán)上的凸輪經(jīng)過(guò)透鏡系統(tǒng)時(shí)間被攔?。阎L(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(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈．若某段時(shí)間Δt內(nèi)探測(cè)器接收到的光強(qiáng)隨時(shí)間改變關(guān)系如圖2所示，則該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)輪葉片()A．轉(zhuǎn)速漸漸減小，平均速率為eq\f(4πnr,Δt)B．轉(zhuǎn)速漸漸減小，平均速率為eq\f(8πnr,Δt)C．轉(zhuǎn)速漸漸增大，平均速率為eq\f(4πnr,Δt)D．轉(zhuǎn)速漸漸增大，平均速率為eq\f(8πnr,Δt)13．(多選)如圖所示，在半徑為R的水平圓盤(pán)中心軸正上方a點(diǎn)水平拋出一小球，圓盤(pán)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)圓盤(pán)半徑Ob方向恰好轉(zhuǎn)到與小球初速度方向相同的位置時(shí)，將小球拋出，要使小球與圓盤(pán)只碰一次，且落點(diǎn)為b，重力加速度為g，則小球拋出點(diǎn)a距圓盤(pán)的高度h和小球的初速度v0可能滿意()A．h＝eq\f(2gπ2,ω2)，v0＝eq\f(Rω,2π)B．h＝eq\f(8gπ2,ω2)，v0＝eq\f(Rω,4π)C．h＝eq\f(2gπ2,ω2)，v0＝eq\f(Rω,6π)D．h＝eq\f(32gπ2,ω2)，v0＝eq\f(Rω,8π)課時(shí)作業(yè)(四)圓周運(yùn)動(dòng)1．解析：由v＝ωr可知，ω肯定時(shí)，v與r成正比，A正確，B錯(cuò)誤；由T＝eq\f(2π,ω)可知，ω肯定時(shí)，T肯定，與r無(wú)關(guān)，C、D錯(cuò)誤．答案：A2．解析：由v＝ωr知，只有甲、乙兩個(gè)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的半徑相等時(shí)，它們的線速度相等，角速度才相等，A、B錯(cuò)；由ω＝eq\f(2π,T)知，甲、乙周期相等，角速度肯定也相等，C對(duì)；由v＝eq\f(2πr,T)知，甲、乙周期相等，線速度不肯定相等，D錯(cuò)．答案：C3．解析：如圖所示，地球繞自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，地球上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)周期及角速度都是相同的．地球表面上的物體，隨地球做圓周運(yùn)動(dòng)的平面是物體所在的緯線平面，其圓心分布在整條自轉(zhuǎn)軸上，不同緯線上的物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一般不同，同一緯線上的物體轉(zhuǎn)動(dòng)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等，方向也各不相同，所以只有選項(xiàng)A正確．答案：A4．解析：因?yàn)锳、B兩點(diǎn)是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以A、B兩點(diǎn)的角速度相等，故A、B錯(cuò)誤；由v＝rω可知，線速度之比等于半徑之比，故A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為2:1，故C正確，D錯(cuò)誤．答案：C5．解析：離心機(jī)轉(zhuǎn)速n＝80000r/min＝eq\f(4000,3)r/s，半徑r＝0.12m．故周期T＝eq\f(1,n)＝eq\f(3,4000)s＝7.5×10－4s，A錯(cuò)．角速度ω＝2π·n＝eq\f(8000π,3)rad/s，C、D錯(cuò)．線速度v＝ω·r＝eq\f(8000π,3)×0.12m/s＝320πm/s，B對(duì)．答案：B6．解析：齒輪不打滑，說(shuō)明接觸點(diǎn)線速度相等，主動(dòng)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故從動(dòng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．因?yàn)辇X的大小相等，主動(dòng)輪的齒數(shù)z1＝24，從動(dòng)輪的齒數(shù)z2＝8，故主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的角速度之比eq\f(ω1,ω2)＝eq\f(r,R)＝eq\f(1,3)，解得從動(dòng)輪的角速度ω2＝3ω1＝3ω.依據(jù)ω＝eq\f(2π,T)得從動(dòng)輪的周期T＝eq\f(2π,ω2)＝eq\f(2π,3ω)，故A正確．答案：A7．解析：圓盤(pán)A帶動(dòng)圓盤(pán)B轉(zhuǎn)動(dòng)可以認(rèn)為是“齒輪傳動(dòng)”模型，兩個(gè)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，都沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，兩圓盤(pán)邊緣的線速度大小相等，依據(jù)v＝eq\f(2πr,T)可知，周期與半徑成正比，A、B兩圓盤(pán)的半徑不同，則周期不同．故選項(xiàng)A正確．答案：A8．解析：P、Q兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故兩點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，即ωP＝ωQ，依據(jù)ω＝2πn，則有nP＝nQ；由題知P點(diǎn)的半徑大于Q點(diǎn)的半徑，依據(jù)v＝ωr，則有vP>vQ，故選D.答案：D9．解析：A、B兩輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，則A、B兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等，即va:vb＝1:1①由v＝ωr得ωa:ωb＝rB:rA＝1:2②B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則B、C兩輪上各點(diǎn)的角速度相同，即ωb:ωc＝1:1③由v＝ωr得vb:vc＝rB:rC＝1:2④由②③兩式得ωa:ωb:ωc＝1:2:2由①④兩式得va:vb:vc＝1:1:2答案：1:2:21:1:210．解析：時(shí)針運(yùn)動(dòng)的周期為12h，故時(shí)針上的A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)1＝12h，而分針運(yùn)動(dòng)的周期為1h，故分針上的B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)2＝1h，秒針的運(yùn)動(dòng)周期為60s，故秒針上的C點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)3＝60s＝eq\f(1,60)h，依據(jù)ω＝eq\f(2π,T)，可得ωA:ωB＝1:12，ωB:ωC＝1:60，故B、C錯(cuò)誤；依據(jù)v＝ωr知，線速度關(guān)系為vA<vB<vC，vB:vC＝1:60，故A、D正確．答案：AD11．解析：飛鏢平拋有L＝v0t，d＝eq\f(1,2)gt2，則v0＝Leq\r(\f(g,2d))，在飛鏢運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)圓盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)角度Δθ＝(2n＋1)π(n＝0,1,2，…)，又Δθ＝ωt，得ω＝(2n＋1)πeq\r(\f(g,2d))，故選項(xiàng)B正確．答案：B12．解析：依據(jù)題圖可知，在Δt時(shí)間內(nèi)，探測(cè)器接收到光的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，因此風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)得越來(lái)越慢，即轉(zhuǎn)速漸漸減小，在Δt時(shí)間內(nèi)凸輪擋了4次光，則T1＝eq\f(Δt,4)，依據(jù)風(fēng)輪葉片每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈帶動(dòng)凸輪圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈可知，風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T＝eq\f(Δt,4n)，所以風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的平均速率v＝eq\f(2πr,T)＝