高中物理鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 匀速圆周运动快慢的描述达标测试

3.1匀速圆周运动快慢的描述基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．质点运动过程中，它在任意时刻的速度矢量图的起点都从同一固定点画出，则这些速度矢量的末端所形成的轨迹被定义为“速矢端迹”，则以下说法中不正确的是（ ）

A．匀速直线运动的速矢端迹是一个点

B．匀加速直线运动的速矢端迹是射线

C．平抛的速矢端迹是抛物线

D．匀速圆周运动的速矢端迹是圆

2．图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（ ）

A．倒带结束时A、B两轮的角速度之比为1：3

B．倒带开始时A、B两轮的角速度之比为1：3

C．倒带过程中磁带边缘的线速度变小

D．倒带过程中磁带边缘的线速度不变

3．匀速圆周运动属于（        ）

A．变加速的曲线运动 B．匀加速运动

C．加速度不变的曲线运动 D．匀速运动

4．关于曲线运动，以下说法中正确的是　　

A．平抛运动是一种匀变速运动

B．物体在恒力作用下不可能做曲线运动

C．做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的

D．做圆周运动的物体合力总是与速度方向垂直

5．如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则（　　）

A．a点与b点的线速度大小相等 B．a点与b点的角速度大小相等

C．a点与c点的线速度大小相等 D．a点与d点的角速度大小相等

6．如图所示，A、B为啮合传动的两齿轮，rA=2rB，则A、B两轮边缘上两点的（　　）

A．线速度之比为2∶1 B．向心加速度之比为1∶2

C．角速度之比为1∶1 D．转速之比为2∶1

7．如图所示的传动装置中，已知大轮半径是小轮半径的3倍，A点和B点分别在两轮边缘，C点离大轮轴距离等于小轮半径．若不打滑，则它们的线速度之比为（   ）

A．1:3:3

B．1:1:3

C．3:3:1:

D．3:1:1

8．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径大小不同，它们的边缘有三个点A、B、C，下列说法中错误的是       (       )

A．A、B的线速度相同 B．A、C的线速度相同

C．B、C的线速度不相同 D．B、C的角速度相同

9．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是

A．其角速度与转速成反比，与周期成正比

B．运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述

C．匀速圆周运动是匀速运动，因为其速率保持不变

D．做匀速圆周运动的物体，所受合力为零

10．如图所示，一芭蕾舞者在冰面上滑冰。此时此刻，他正绕着他的左脚保持该姿势做原地旋转的动作。其中A点为他的脚尖，B与C位于同一竖直线。对此，下列说法正确的是（　　）

A．A点与C点的线速度大小相同

B．B点与A点的线速度大小相同

C．A点与B点的角速度大小不同

D．B点与C点的线速度大小相同

11．如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动（不打滑）），两轮的半径R：r=2：1．当主动轮Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，此时Q轮转动的角速度为ω1，木块的向心加速度为a1；若改变转速，把小木块放在P轮边缘也恰能静止，此时Q轮转动的角速度为ω2，木块的向心加速度为a2，则（　　）

A．ω1：ω2=：2 B．ω1：ω2=：1

C．a1：a2=2：1 D．a1：a2=1：2

12．如图甲所示，修正带通过两个齿轮的相互咬合进行工作，其原理简化为图乙所示。若齿轮匀速转动，关于齿轮边缘上A、B两点以及大齿轮内部的C点，下列说法正确的是（　　）

A．A和B的角速度大小相等 B．B和C的角速度大小相等

C．A和C的线速度大小相等 D．A和B的周期相等

13．如图所示，用起瓶器开启瓶盖时，起瓶器上、两点绕点转动的角速度分别为和，线速度的大小分别为和，向心加速度的大小分别为和，下列说法正确的是（　　）

A．，，

B．，，

C．，，

D．，，

14．一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘为L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速运动，角速度为ω．若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是(　　)

A．dv02＝L2g B．ωL＝π(1＋2n)v0，(n＝0,1,2,3，…)

C．v0＝ω D．dω2＝gπ2(1＋2n)2，(n＝0,1,2,3…)

15．物体做匀速圆周运动的条件是（ ）

A．物体有一定的初速度，且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用

B．物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用

C．物体有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用

D．物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向始终跟速度垂直的力的作用

二、填空题

16．如图所示，两轮的半径分别为2R和R，两轮通过皮带相连，转动中皮带与轮之间没有打滑现象，A、B分别为两轮子边缘上一点，则A、B两点线速度大小比为_______，角速度之比为_____.C点到圆心距离为该轮半径的，则B、C两点向心加速度之比为______.

17．如图所示，一个圆环绕着一沿竖直方向通过圆心的轴OO′做匀速转动，M点和圆心连线与竖直轴的夹角为60°.N点和圆心的连线与竖直轴的夹角为30°，则球上M、N两点的线速度大小之比vM:vN＝________，角速度大小之比ωM:ωN＝______，周期大小之比TM:TN＝______.

18．.在汽车技术中，速度和行程的测量有好几种方法，图甲所示为一光电式车速传感器，其原理简图如图乙所示，A为光源，B为光电接收器，A、B均与车身相对固定，旋转齿轮C与车轮D相连接，它们的转速比nC∶nD＝1∶2.车轮转动时A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收后转换成电信号，由电子电路记录和显示.若某次实验显示出单位时间内的脉冲数为n，要求出车的速度还必须测量的物理量或数据为：________________.汽车速度的表达式为：v＝____________.

19．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；

②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；

③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。

（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的直径d为_______cm；

（2）由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为_________rad/s；（保留两位有效数字）

（3）纸带运动的加速度大小为_______m/s2。（保留两位有效数字）

三、综合题（共4题）

20．如图所示，小球Q在竖直平面内做匀速圆周运动，当Q球转到与O同一水平线时，有另一小球P在距圆周最高点为h处开始自由下落，要使两球在圆周最高点相碰，则Q球的角速度ω应满足什么条件？

21．如图所示一质量m=0．1kg的小球静止于桌子边缘A点，其右方有底面半径r=0．2m的转筒，转筒顶端与A等高，筒底端左侧有一小孔，距顶端h=0．8m．开始时A、小孔以及转筒的竖直轴线处于同一竖直平面内．现使小球以速度υA=4m/s从A点水平飞出，同时转筒立刻以某一角速度做匀速转动，最终小球恰好进入小孔．取g=10m/s2，不计空气阻力．

（1）求转筒轴线与A点的距离d；

（2）求转筒转动的角速度ω；

22．公园里的转椅以恒定的角速度绕其竖直对称轴在水平面内做匀速转动，如图所示。转椅上的人以相对转椅的速度v水平抛出一小球，为使小球击中转椅架底部中心点O。试求v的大小和方向。已知小球抛出点比O点高h，与竖直转轴的距离为R。

23．如图所示，M是水平放置的半径足够大容器的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO’匀速转动，规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向．在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，从t＝0时刻开始从O点正上方随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v.已知容器在t＝0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水．求：

(1)每一滴水经多长时间落到盘面上；

(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动的角速度应为多大；

(3)第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离x.

参考答案：

1．C

2．A

3．A

4．A

5．C

6．B

7．C

8．B

9．B

10．D

11．A

12．B

13．A

14．B

15．D

16．     1：1     1：2     4：1.

17．              

18．     车轮的半径R和齿轮的齿数P　;     ;

19．     12.000     6.5     0.59

20． （n=0,1,2,3…）

21．（1）1．8m（2）ω=5nπrad/s （n=1，2，3……）

22．；方向与水平半径方向的夹角为

23．(1)    (2) （3）