2021高一物理-2.1-圓周運(yùn)動(dòng)-每課一練(-教科版必修2)

2.1圓周運(yùn)動(dòng)每課一練（教科版必修2）(40分鐘50分)一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分)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.(多選)甲、乙兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),它們的角速度之比為3∶1,線速度之比為2∶3,那么下列說(shuō)法中正確的是()A.它們的半徑之比為2∶9B.它們的半徑之比為1∶2C.它們的周期之比為2∶3D.它們的周期之比為1∶33.(多選)一輛卡車在水平路面上行駛,已知該車輪胎半徑為R,輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,關(guān)于各點(diǎn)的線速度大小下列說(shuō)法正確的是()A.相對(duì)于地面,輪胎與地面的接觸點(diǎn)的速度為ωRB.相對(duì)于地面,車軸的速度大小為ωRC.相對(duì)于地面,輪胎上緣的速度大小為ωRD.相對(duì)于地面,輪胎上緣的速度大小為2ωR4.(多選)如圖所示為某一皮帶傳動(dòng)裝置,主動(dòng)輪的半徑為r1,從動(dòng)輪的半徑為r2。已知主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為n1,從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為n2,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑,下列說(shuō)法正確的是()A.從動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速之比為r1∶r2D.主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速之比為r2∶r15.兩個(gè)小球固定在一根長(zhǎng)為1m的桿的兩端,桿繞O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),如圖所示,當(dāng)小球A的速度為3m/s時(shí),小球B的速度為12m/s。則小球B到轉(zhuǎn)軸O的距離是()A.0.2mB.0.3mC.0.6m6.半徑為R的大圓盤(pán)以角速度ω旋轉(zhuǎn),如圖所示。有人站在盤(pán)邊P點(diǎn)上隨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),他想用槍擊中在圓盤(pán)中心的目標(biāo)O。若子彈的速度為v0,則()A.槍?xiě)?yīng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)O射去B.槍?xiě)?yīng)向PO的右方偏過(guò)θ角射去,而cosθ=QUOTEC.槍?xiě)?yīng)向PO的左方偏過(guò)θ角射去,而tanθ=QUOTED.槍?xiě)?yīng)向PO的左方偏過(guò)θ角射去,而sinθ=QUOTE二、計(jì)算題(本大題共2小題,共20分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.(8分)(力氣挑戰(zhàn)題)如圖所示,直徑為d的紙制圓筒以角速度ω繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(圖示為截面)。從槍口放射的子彈沿直徑穿過(guò)圓筒,若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時(shí),在圓筒上先后留下a、b兩個(gè)彈孔,已知aO與bO夾角為θ,求子彈的速度。8.(12分)如圖所示是自行車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖。已知大齒輪A、小齒輪B與后輪C的半徑分別為r1、r2、r3。若腳踏板的轉(zhuǎn)速為n,自行車在平直路面上行駛,求：(1)大齒輪做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度；(2)自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式。答案解析1.【解析】選A。依據(jù)角速度和線速度關(guān)系v=ωr知,在角速度確定的狀況下,半徑越大,線速度越大；依據(jù)角速度與周期的關(guān)系ω=QUOTE知,角速度確定,周期就確定,故正確答案為A。2.【解析】選A、D。由于QUOTE=QUOTE=QUOTE,且QUOTE=3,因此QUOTE=QUOTE×QUOTE=QUOTE,A正確、B錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=QUOTE,則QUOTE=QUOTE=QUOTE,C錯(cuò)誤、D正確。3.【解析】選B、D。由于輪胎不打滑,相對(duì)于地面,輪胎與地面接觸處保持相對(duì)靜止,該點(diǎn)相當(dāng)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸,它的速度為零,車軸的速度為ωR,而輪胎上緣的速度大小為2ωR。故B、D正確。4.【解析】選B、D。兩輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),A錯(cuò),B對(duì)；M、N兩點(diǎn)的線速度大小相等,角速度與它們的運(yùn)動(dòng)半徑成反比,即ωM∶ωN=r2∶r1,而ωM∶ωN=2πn1∶2πn2,故n1∶n2=r2∶r1,C錯(cuò)、D對(duì)?！咀兪絺溥x】(多選)如圖所示皮帶傳動(dòng)裝置,主動(dòng)輪O1上有兩個(gè)半徑分別為R和r的輪,O2上的輪半徑為r′,已知R=2r,r′=QUOTER,設(shè)皮帶不打滑,則()A.ωA∶ωB=1∶1 B.vA∶vB=1∶1C.ωB∶ωC=1∶1 D.vB∶vC=1∶1【解析】選A、D。A、B分別是同一轉(zhuǎn)軸上兩個(gè)輪子邊緣上的點(diǎn),它們的角速度相同,A對(duì)；由v=ωr得,vA∶vB=r∶R=1∶2,B錯(cuò)；B、C為與皮帶相連的兩輪子邊緣上的點(diǎn),它們的線速度大小相等,故D對(duì)；由v=ωr得,ωB∶ωC=r′∶R=2∶3,C錯(cuò)。5.【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)桿上各點(diǎn)的角速度相等,即ω1=ω2。(2)由ω=QUOTE確定小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑?！窘馕觥窟xD。設(shè)小球A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r1、r2,則v1∶v2=ωr1∶ωr2=r1∶r2=1∶4,又因r1+r2=1m,所以小球B到轉(zhuǎn)軸O的距離r2=0.8m,D正確。6.【解析】選D。子彈要想打中目標(biāo)O,子彈的實(shí)際位移應(yīng)當(dāng)從P指向O,子彈打出時(shí)相對(duì)圓盤(pán)的速度大小為v0,如圖所示,由平行四邊形定則可得sinθ=QUOTE,D正確。7.【解題指南】【解析】子彈射出后沿直線運(yùn)動(dòng),從a點(diǎn)射入,從b點(diǎn)射出,該過(guò)程中圓筒轉(zhuǎn)過(guò)的角度為π-θ。設(shè)子彈的速度為v,則子彈穿過(guò)圓筒的時(shí)間t=QUOTE此時(shí),圓筒轉(zhuǎn)過(guò)的角度α=π-θ據(jù)α=ωt得π-θ=ωQUOTE則子彈的速度v=QUOTE。答案：QUOTE8.【解析】(1)大齒輪角速度與腳踏板角速度相等,ω1=2πn(2)大齒輪邊緣的線速度為v1=ω1r1小齒輪邊緣質(zhì)點(diǎn)的線速度等于大齒輪邊緣質(zhì)點(diǎn)的線速度,即v2=v1小齒輪與后輪的角速度相等,都為ω2=QUOTE自行車前進(jìn)的速度就是后輪邊緣質(zhì)點(diǎn)的線速度。即v車=ω2r3聯(lián)立解得：v車=QUOTE答案：(1)2πn(2)v車=QUOTE【總結(jié)提升】巧解圓周運(yùn)動(dòng)中的傳動(dòng)問(wèn)題傳動(dòng)問(wèn)題是圓周運(yùn)動(dòng)部分的一種常見(jiàn)題型,在分析此類問(wèn)題時(shí),關(guān)鍵是要明確什么量相等,什么量不等,在通常狀況下,應(yīng)抓住以下兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：(1)繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)的各