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3.1匀速圆周运动快慢的描述同步练习鲁科版（2019）鲁科版高中物理必修二

查看最受欢迎《第1节匀速圆周运动快慢的描述》练习 2024年鲁科版 (2019)物理必修第二册同步练习题（全套）

2024-02-20 16:33
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必修第二册第1节匀速圆周运动快慢的描述精品复习练习题

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这是一份必修第二册第1节匀速圆周运动快慢的描述精品复习练习题，共15页。试卷主要包含了0分），1m，0m，【答案】D，【答案】B，【答案】ACD等内容，欢迎下载使用。

3.1匀速圆周运动快慢的描述同步练习鲁科版（ 2019）鲁科版高中物理必修二

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

嘉兴某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸的蛋糕，在蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则下列说法正确的是

A. 圆盘转动的转速为
B. 圆盘转动的角速度大小为
C. 蛋糕边缘的奶油线速度大小约为
D. 蛋糕边缘的奶油向心加速度约为

在深圳市科学馆中，看到的科技魔轮如图所示。齿轮匀速转动时，观测者感觉齿轮悬浮在空中，增强了魔术效果。P点到转轴的距离小于Q点到转轴的距离。关于科技魔轮，下列说法正确的是

A. 齿轮“悬浮”，说明齿轮不受重力
B. 齿轮匀速转动过程中，P点的周期大于Q点的周期
C. 齿轮匀速转动过程中，P点的角速度大于Q点的角速度
D. 齿轮匀速转动过程中，P点的线速度小于Q点的线速度

如下图所示的齿轮传动装置中，主动轮和从动轮的齿大小相同，主动轮的齿数，从动轮的齿数，当主动轮以角速度逆时针转动时，从动轮的转动情况是

A. 顺时针转动，周期为
B. 逆时针转动，周期为
C. 顺时针转动，周期为
D. 逆时针转动，周期为

关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是

A. 因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定
B. 如果物体在内转过角，则角速度为
C. 若半径r一定，则线速度与角速度成反比
D. 匀速圆周运动是变加速曲线运动

关于质点做匀速圆周运动的说法正确的是

A. 由知a与r成反比 B. 由知a与r成正比
C. 由知与r成反比 D. 由知与周期T成反比

如图所示，小球自空中自由下落从转动的圆形纸筒穿过，开始下落时小球离纸筒顶点的高度，纸筒绕水平轴匀速转动的角速度为，g取若小球穿筒壁时能量损失不计，撞破纸的时间也可不计，且小球穿过后纸筒上只留下一个孔，则纸筒的半径R为

A.
B.
C.
D.

如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑．则

A. B点与C点的线速度大小之比为
B. B点与C点的角速度大小之比为
C. B点与C点的向心加速度大小之比为
D. B点与C点的周期之比为

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

设两人造地球卫星的质量比为1：2，到地球球心的距离比为1：3，则它们的

A. 周期比为3：1 B. 线速度比为1：3
C. 向心加速度比为9：1 D. 所受万有引力之比为9：2

如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的角速度、周期、线速度和向心加速度之比为

A. 角速度之比1：2：2 B. 周期之比1：1：2
C. 线速度之比1：1：2 D. 向心加速度之比1：2：4

如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则

A. 圆盘的半径为
B. 飞镖击中P点所需的时间为
C. 圆盘转动角速度的最小值为
D. P点随圆盘转动的线速度可能为

做匀速圆周运动的物体，下列物理量中保持不变的是

A. 线速度 B. 动能 C. 向心加速度 D. 周期

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。

两槽转动的角速度______选填“”、“”或“”。
现有两质量相同的钢球，球放在A槽的边缘，球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2：则钢球、的线速度之比为______；受到的向心力之比为______。
如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点

该实验的步骤如下：
使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
启动电动机，使圆形卡纸转动起来
接通电火花计时器的电源，使它工作起来
关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹如图乙所示，写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值．

要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____________

A. 秒表毫米刻度尺 C. 天平 D. 量角器

若取n个点，利用中的工具进行测量，将其测量值设为a，计时器的打点时间间隔为t，利用上述符号，写出的表达式：______________________

为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对测量结果________填“有”或“无”影响．

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

如图所示是教室里的精准石英钟，设时针、分针长度之比为5：6，求：

时针、分针针尖的线速度之比；
从图中位置：开始计时，时针、分针经过多长时间将第一次重合？
如图所示，在同一竖直平面内有A、B两物体，A物体从a点起以角速度沿顺时针方向做半径为R的匀速圆周运动，同时B物体从圆心O自由下落，要使A、B两物体在d点相遇，求角速度必须满足的条件。

甲乙两物体分别从A、B两点同时沿半径为的圆轨道在水平面内做匀速圆周运动，其速率分别为、。甲在A点运动方向是正北，乙在B点运动方向为正东，如图所示。求：

甲乙两物体的周期之比；

从开始运动到甲乙物体第一次相遇所需的时间。

答案和解析

1.【答案】B

【解析】

【分析】
根据转动一圈的时间，结合、、分析计算圆盘转动的角速度、线速度和向心加速度。
解决本题的关键知道周期和角速度的关系，通过时间间隔求出周期是关键，基础题。
【解答】
A.圆盘每转一圈，故转速为，故A错误；
B.由角速度与周期的关系可得：，故B正确；
C.蛋糕边缘的奶油线速度大小为：故C错误；
D.向心加速度为：，故D错误。
故选B。

2.【答案】D

【解析】

【分析】
共轴转动，角速度相等，靠摩擦传动以及靠链条传动，线速度大小相等，抓住该特点，运用线速度、角速度、周期公式比较大小关系。
本题考查了线速度、角速度和周期、转速；解决本题的关键知道共轴转动，角速度相等，靠摩擦和皮带传动，线速度相等。
【解答】
A.齿轮“悬浮”是视觉效果，齿轮做匀速圆周运动，仍然受到重力作用，故A错误；
点Q点在同一齿轮上，故两点的角速度相同，周期相同，由于P点到转轴的距离小于Q点到转轴的距离，根据可知，P点的线速度小于Q点的线速度，故BC错误，D正确。
故选D。

3.【答案】A

【解析】

【分析】

齿轮不打滑，说明边缘点线速度相等，可以判断主动轮的转动方向，根据判断主动轮的角速度，然后根据求解周期。

本题关键是明确同缘传动边缘点线速度相等，然后结合线速度与角速度关系公式列式分析。

【解答】

齿轮不打滑，说明边缘点线速度相等，主动轮逆时针转动，故从动轮顺时针转动；

主动轮的齿数，从动轮的齿数，故大轮与小轮的半径之比为R：：：1；
根据，有：

解得从动轮的角速度为：
根据得：
从动轮的周期为：

，故BCD错误，A正确。
故选A。

4.【答案】D

【解析】

【分析】
线速度是矢量，做匀速圆周运动的物体线速度大小恒定；根据计算角速度；根据判断线速度与角速度成的关系；匀速圆周运动的加速度大小恒定方向变化。

本题关键是明确矢量变化与标量变化的区别，掌握圆周运动的线速度，角速度的公式的应用，基础题目。

【解答】
A.因相等时间内通过的弧长相等，所以线速度大小不变，但是方向时刻变化，故A错误；
B.根据，故B错误；

C.线速度与角速度的关系为，由该式可知，r一定时，，故C错误；

D.做匀速圆周运动的物体加速度大小恒定方向变化，为变加速曲线运动，故D正确。
故选D。

5.【答案】D

【解析】

【分析】
该题主要考查匀速圆周运动各物理量之间关系相关知识。根据匀速圆周运动的向心加速度、线速度、角速度和周期的公式逐项分析即可得出结论。
【解答】
A.由知，只有在线速度v一定时，a才与r成反比，如v不一定，a与r不一定成反比，故A错误；
B.由知，只有当一定时，a才与r成正比，故B错误；
C.由知，只有当v一定时，与r成反比，故C错误；
D.由可知，由于是定值，故与T成反比，故D正确。

故选D。

6.【答案】C

【解析】

【分析】
圆周运动与匀变速运动相结合，考虑其中的时间关系，注意圆周运动的周期性和重复性。
【解答】
撞破纸筒仅留下一个孔，即小球仍从此孔穿出，则有

设圆通运转周期为T，则：

由题意知，必有
、1、2、
故当时，
当时，。
故选C。

7.【答案】B

【解析】

【分析】两轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点，具有相同的角速度．根据求出向心加速度的比值．
解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点，具有相同的角速度．以及掌握向心加速度的公式
【解析】
A.处理传动装置类问题时，对于同一根皮带连接的传动轮边缘的点，线速度相等；同轴转动的点，角速度相等．对于本题，显然，由得，可得：，选项A错误；
B.根据，，，A和B同轴转动，可得，即B点与C点的角速度大小之比为，选项B正确；
C.根据及关系式，可得，即B点与C点的向心加速度大小之比为，选项C错误
D.根据，得，选项D错误。
故选B。

8.【答案】CD

【解析】

【分析】
根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可。
【解答】
A.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有，解得：，，
A.由式，，故A错误；
B.由式，，故B错误；
C.由式，，故C正确；
D.由式，，故D正确；
故选CD。

9.【答案】ACD

【解析】

【分析】
本题考查了圆周运动的传送问题。
解决传动类问题要分清是摩擦传动包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同还是轴传动角速度相同。
【解答】
A.点a和点b是皮带传动边缘点，线速度相等，故：：：1；根据，有：：：：2；
点b和点c是同轴传动，角速度相等，故：：：1；
根据，有：：：：2；
综合可得：：：2：2；故A正确；
B.根据可得，故B错误；
C.由：：1和：：2，综合可得：：：1：2；故C正确；
D.由：：：2：2，：：：1：2，根据向心加速度，可得a、b、c三点向心加速度之比为1：2：4，故D正确。
故选ACD。

10.【答案】BD

【解析】

【分析】
飞镖做平抛运动的同时，圆盘上P点做匀速圆周运动，恰好击中P点，说明A点正好在最低点被击中，则P点转动的时间，根据平抛运动水平位移可求得平抛的时间，两时间相等联立可求解。
本题关键知道恰好击中P点，说明P点正好在最低点，利用匀速圆周运动的周期性和平抛运动规律联立求解。
【解答】
A.飞镖击中P点时，P恰好在最下方，则，解得圆盘的半径，故A错误；

B.飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此，故B正确；

C.飞镖击中P点，则P点转过的角度满足，解得：，则圆盘转动角速度的最小值为，故C错误；
D.P点随圆盘转动的线速度为，当时，，故D正确。

故选BD。

11.【答案】BD

【解析】

【分析】
速度、向心力、加速度是矢量，有大小有方向，要保持不变，大小和方向都不变。在匀速圆周运动的过程中，速度的方向时刻改变，加速度、向心力的方向始终指向圆心，所以方向也是时刻改变，而周期与角速度，及转速均不变。动能是标量，由此分析解题即可。
解决本题的关键知道匀速圆周运动的过程中，速度的大小、向心力的大小、向心加速度的大小保持不变，但方向时刻改变。
【解答】
匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，但是方向时刻改变，动能，故动能大小不变。
角速度不变，周期也不变，向心加速度大小不变，方向不断改变。故BD正确，AC错误。
故选：BD。

12.【答案】 2：1 2：1

【解析】解：皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以，a轮、b轮半径之比为1：1，共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则，根据题意可知，：：1
根据线速度之比为2：1，根据得向心力之比为：：：1
故答案为：：1；2：1
皮带传送，边缘上的点线速度大小相等；共轴的点，角速度相等，再根据向心加速度分析。
解决本题关键掌握皮带传送，边缘上的点线速度大小相等；共轴的点，角速度相等，难度适中。