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  • 2022-03-30 发布

高中物理第5章曲线运动4圆周运动学业分层测评新人教版必修2

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圆周运动(建议用时:45分钟)[学业达标]1.(多选)质点做匀速圆周运动时(  )A.线速度越大,其转速一定越大B.角速度大时,其转速一定大C.线速度一定时,半径越大,则周期越长D.无论半径大小如何,角速度越大,则质点的周期一定越长【解析】 匀速圆周运动的线速度v===2πrn,则n=,故线速度越大,其转速不一定越大,因为还与r有关,A错误;匀速圆周运动的角速度ω===2πn,则n=,所以角速度大时,其转速一定大,B正确;匀速圆周运动的周期T=,则线速度一定时,半径越大,则周期越长,C正确;匀速圆周运动的周期T=,与半径无关,且角速度越大,则质点的周期一定越短,D错误.【答案】 BC2.静止在地球上的物体都要随地球一起转动,下列说法正确的是(  )A.它们的运动周期都是相同的B.它们的线速度都是相同的C.它们的线速度大小都是相同的D.它们的角速度是不同的【解析】 如图所示,地球绕自转轴转动时,地球上各点的运动周期及角速度都是相同的.地球表面上的物体随地球做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面,其圆心分布在整条自转轴上,不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的,只有同一纬度处的物体转动半径相等,线速度的大小才相等.但即使物体的线速度大小相同,方向也各不相同.故B、C、D错误,A正确.【答案】 A3.(2016·山西师大附中高一检测)如图546所示是一个玩具陀螺.a、b、c是陀螺上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是(  ) 图546A.a、b、c三点的线速度大小相等B.a、b、c三点的角速度相等C.a、b的角速度比c的角速度大D.c的线速度比a、b的线速度大【解析】 a、b、c三点的角速度相同,而线速度不同,由v=ωr得va=vb>vc,选项B正确,选项A、C、D错误.【答案】 B4.(多选)如图547所示为某一皮带传动装置,主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2,已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是(  )【导学号:69390021】图547A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动C.从动轮的转速为nD.从动轮的转速为n【解析】 根据皮带的缠绕方向知B正确,由2πnr1=2πn2r2,得n2=n,C项正确.【答案】 BC5.(2016·台州高一检测)如图548所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点的(  ) 图548A.角速度之比ωA∶ωB=1∶B.角速度之比ωA∶ωB=∶1C.线速度之比vA∶vB=1∶D.线速度之比vA∶vB=∶1【解析】 因为A、B在同一薄板上,所以ωA=ωB,故A、B选项错误;==,故C正确,D错误.【答案】 C6.甲、乙两物体分别做匀速圆周运动,如果它们转动的半径之比为1∶5,线速度之比为3∶2,则下列说法中正确的是(  )A.甲、乙两物体的角速度之比是2∶15B.甲、乙两物体的角速度之比是10∶3C.甲、乙两物体的周期之比是2∶15D.甲、乙两物体的周期之比是10∶3【解析】 由v=rω可得=∶=×=×=;又ω=,所以==,选项C正确.【答案】 C7.(多选)一辆卡车在水平路面上行驶,已知该车轮胎半径为R,轮胎转动的角速度为ω,关于各点的线速度大小,下列说法正确的是(  )图549A.相对于地面,轮胎与地面的接触点的速度为ωRB.相对于地面,车轴的速度大小为ωRC.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为ωRD.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为2ωR【解析】 因为轮胎不打滑,相对于地面,轮胎与地面接触处保持相对静止,该点相当于转动轴,它的速度为零,车轴的速度为ωR.而轮胎上缘的速度大小为2ωR.故选项B、D正确.【答案】 BD 8.一半径为R的雨伞绕柄以角速度ω匀速旋转,如图5410所示,伞边缘距地面高h,甩出的水滴在地面上形成一个圆,求此圆半径r为多少?图5410【解析】 间距关系如图所示(俯视图).雨滴飞出的速度大小为v=ωR雨滴做平抛运动,在竖直方向上有h=gt2在水平方向上有s=vt由几何关系知,雨滴半径r=解以上几式得r=R.【答案】 r=R[能力提升]9.如图5411所示,如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动,那么,从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合,中间经历的时间为(  )【导学号:69390022】图5411A.min B.1minC.minD.min【解析】 分针与秒针的角速度分别为ω分=rad/s,ω秒=rad/s.设两次重合的时间间隔为Δt,因φ分=ω分Δt,φ秒=ω秒Δt,φ秒-φ分=2π,得Δt== s=s=min,故C正确.【答案】 C10.半径为R的大圆盘以角速度ω旋转,如图5412所示.有人站在盘边P点上随盘转动,他想用枪击中在圆盘中心的目标O,若子弹的速度为v0,则(  )图5412A.枪应瞄准目标O射去B.枪应向PO的右方偏过角度θ射去,而cosθ=ωR/v0C.枪应向PO的左方偏过角度θ射去,而tanθ=ωR/v0D.枪应向PO的左方偏过角度θ射去,而sinθ=ωR/v0【解析】 子弹同时参与两个运动:沿P点切线方向的速度ωR;沿枪口方向的匀速运动,合成的速度沿PO方向,如图所示,枪应向PO的左方偏过角度θ射去,且sinθ=,故D正确.【答案】 D百度文库-让每个人平等地提升自我11.(多选)图5413甲为磁带录音机的磁带盒,可简化为图乙所示的传动模型,A、B为缠绕磁带的两个轮子,两轮的半径均为r,在放音结束时,磁带全部绕到了B轮上,磁带的外缘半径R=3r,现在进行倒带,使磁带绕到A轮上.倒带时A轮是主动轮,其角速度是恒定的,B轮是从动轮,则在倒带的过程中下列说法正确的是(  )图5413A.倒带开始时A、B两轮的角速度之比为1∶3B.倒带结束时A、B两轮的角速度之比为1∶3C.倒带过程中磁带的运动速度变大D.倒带过程中磁带的运动速度不变【解析】 此问题属皮带传动模型,=, 倒带开始时rA=rB,所以ωA∶ωB=3∶1,A错误;倒带结束时,rA=3rB,所以ωA∶ωB=1∶3,B正确;根据v=ωr可知倒带过程中磁带的运动速度变大,C正确,D错误.【答案】 BC12.如图5414所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B,求小球的初速度和圆盘转动的角速度ω.【导学号:69390023】图5414【解析】 小球做平抛运动,在竖直方向上h=gt2,则运动时间t=.又因为水平位移为R,所以球的速度v==R·.在时间t内盘转过的角度θ=n·2π,又因为θ=ωt,则转盘角速度ω==2nπ(n=1,2,3…).【答案】 R· 2nπ(n=1,2,3…)