2021-2022年人教版(2019)高中物理必修二匀速圆周运动的运动学特征
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2022-01-12 09:01:04
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匀速圆周运动的运动学特征题号123456789答案一、单项选择题1.做匀速圆周运动的物体,下列哪个物理量一定是变化的( )A.速度 B.周期C.动能D.机械能2.关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期之间的关系,下列说法正确的是( )A.线速度大的角速度一定大B.线速度大的周期一定小C.角速度大的半径一定小D.角速度大的周期一定小3.如图,通过皮带传动的两个皮带轮(皮带和轮不发生相对滑动),大轮的半径是小轮半径的2倍.A、B分别是大小轮边缘上的点,则A、B的线速度v、角速度ω之比是( )A.vA∶vB=2∶1B.vA∶vB=1∶2C.ωA∶ωB=1∶1D.ωA∶ωB=1∶24.如右图所示为一种早期的自行车,这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了( )A.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力二、双项选择题5.匀速圆周运动中各物理量的关系,下列表达式或表述正确的是( )A.计算线速度的公式为v=B.计算角速度的公式为ω=C.由a=可知,向心加速度总跟半径成反比D.由a=vω可知,向心加速度由线速度与角速度共同决定,与半径无关.6.如图甲为地球自转的图片,图乙中A纬度为θ,B点在赤道上,ω1、ω2分别表示A、B的角速度,v1、v2分别表示A、B的线速度,下列判断中正确的是( )A.ω1/ω2=1/cosθB.ω1/ω2=1/1C.v1/v2=1/cosθD.v1/v2=cosθ/17.图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.下列说法中正确的是( )4
A.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n8.一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4m/s,转动周期为2s,则( )A.角速度为0.5rad/sB.转速为0.5r/sC.轨迹半径为mD.加速度大小为4m/s29.一个圆环绕中心线AB以一定的角速度转动,P、Q为环上两点,位置如右图所示,下列说法正确的是( )A.P、Q两点的角速度相等B.P、Q两点的线速度相等C.P、Q两点的角速度之比为1D.P、Q两点的线速度之比为1三、非选择题10.如图所示,A、B两个质点围绕圆心O做匀速圆周运动,A、B两个质点运转的周期分别为T1、T2(T1<T2),某时刻,两质点与圆心连成一条直线且最近,则下一次再与圆心连成一条直线且最近需经过多少时间?11.如下图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5mg.求:(1)小球从管口飞出时的速率;(2)小球落地点到P点的水平距离.4
参考答案1.A2.解析:由v=ωr得ω=,故只有当半径r一定时,角速度ω才与线速度v成正比,A错误;由v=得T=,故只有当半径r一定时,周期T才与线速度v成反比,B错误;由ω=知,只有当线速度v一定时,角速度ω才与半径r成反比,C错误;由ω=得T=,故周期T与角速度ω成反比,即角速度大时,周期一定小,D正确.答案:D3.解析:两轮不打滑,轮边缘上的点线速度大小相等,即vA=vB,故A、B均错误;而rA=2rB,所以ωA=ωB,故D正确.答案:D4.解析:这种老式不带链条的自行车,前轮是驱动轮,在人蹬车的角速度一定的情况下,由v=ωr可知,车轮半径越大,自行车的速度就越大,所以A正确.答案:A5.解析:A漏了半径;B正确;C缺乏条件;D正确.答案:BD6.解析:无论地球何处,自转的角速度都是相同的,故B项正确;设地球的半径为R,根据线速度与角速度的关系有:v1=ω·Rcosθ,v2=ω·R,得v1/v2=cosθ/1,D项正确.答案:BD7.解析:因为皮带不打滑,两轮缘上各点的线速度等大,各点做圆周运动的速度方向为切线方向,则皮带上的M、N点均沿MN方向运动,所以从动轮沿逆时针方向转动,故B正确A错误.根据线速度与角速度的关系式v=rω和ω=2πn.得n∝,所以n∶n2=r2∶r1,n2=n,故C正确D错误.答案:BC8.解析:角速度为ω==πrad/s,A错误;转速为n==0.5r/s,B正确;半径r==m,C正确;向心加速度大小为an==4πm/s2,D错误.4
答案:BC9.解析:P、Q两点的角速度相等,半径之比RPRQ=Rsin60°(Rsin30°)=1,由v=ωR可得vPvQ=RPRQ=1.答案:AD10.解析:A质点的角速度为ω1=,B质点的角速度为ω2=,因T1<T2,故ω1>ω2,故当B转过一个角θ时,A要比B多转过2π,再与圆心连成一条直线且最近,如上图所示,设经过的时间为t.对B有:θ=ω1t;对A有:θ+2π=ω2t.由此解得:t=.答案:11.解析:(1)分两种情况,当小球对管下部有压力时,则有mg-0.5mg=,v1=.当小球对管上部有压力时,则有mg+0.5mg=,v2=.(2)小球从管口飞出做平抛运动,2R=gt2,t=2,x1=v1t=R,x2=v2t=R.答案:(1)或 (2)R或R4