高中物理教科版 (2019)必修 第二册第二章 匀速圆周运动1 圆周运动练习

2.1圆周运动基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大、小轮靠摩擦传动做匀速转动的大小轮边缘上的点，C为大轮上一条半径的中点．则(　　)

A．两轮转动的角速度相等

B．大轮转动的角速度是小轮的2倍

C．质点加速度aA＝2aB

D．质点加速度aB＝4aC

2．如图所示为正常走时的挂钟，A、B为秒针上的两点，在秒针转动半周的过程中，比较A、B两点运动的路程、角速度、线速度和向心加速度，其中大小相等的是

A．路程

B．角速度

C．线速度

D．向心加速度

3．以下说法正确的是（　　）

A．做曲线运动的物体加速度一定时刻变化 B．做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心

C．做平抛运动的物体速度方向不可能竖直向下 D．变速圆周运动一定不具有周期性

4．电脑中用的光盘驱动器采用恒定角速度驱动光盘，光盘上凸凹不平的小坑是存贮数据的.请问激光头在何处时，电脑读取数据速度较大（    ）.

A．内圈 B．外圈 C．中间位置 D．与位置无关

5．如图为自行车链条的传动装置，A是踏脚板，B、C分别是大轮和小轮边缘上的一点，它们作圆周运动时的半径之比为3∶2∶1，则A、B、C三点绕圆心运动的线速度为vA、vB、vC；角速度之比ωA、ωB、ωC．则它们的关系为(   )

A．vA:vB:vC=3:2:2      ωA:ωB:ωC=1:1:2

B．vA:vB:vC=3:2:1      ωA:ωB:ωC=1:2:3

C．vA:vB:vC=2:2:3        ωA:ωB:ωC=1:1:2

D．vA:vB:vC=1:1:2       ωA:ωB:ωC=3:2:2

6．走时准确的机械表，分针与时针自转轴到针尖的长度之比是4∶3，则分针针尖与时针针尖的线速度之比是（　　）

A．12∶1 B．16∶1 C．18∶1 D．4∶3

7．甲、乙两个物体，甲放在广州，乙放在北京，它们随着地球一起绕地轴转动，下列说法正确的是（　　）

A．它们的周期相等，甲的角速度较大 B．乙的角速度较小，甲的线速度较大

C．它们的角速度和线速度均相等 D．它们的角速度相等，乙的线速度较小

8．如图所示，O1、O2是皮带传动的两轮，O1半径是O2的2倍，O1上的C点到轴心的距离等于半径的一半，则

A． B．

C． D．

9．石英钟是家里的常见物品，关于正常走时的时钟，下列说法正确的是（ ）

A．分针的周期是时针周期的

B．分针角速度是时针角速度的60倍

C．秒针的周期是时针周期的

D．秒针角速度是分针角速度的60倍

10．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

11．自行车的大齿轮、小齿轮的半径不一样，它们的边缘有两个点A（大齿轮左侧）、B（小齿轮右侧），如图所示在自行车骑行时，下列说法正确的是（　　）

A．A点的角速度小于B点的角速度

B．A点的角速度等于B点的角速度

C．A点的线速度大于B点的线速度

D．A点的线速度小于B点的线速度

12．一水平放置的圆盘绕竖直轴转动，如图甲所示。在圆盘上沿半径开有一条均匀的狭缝。将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且沿圆盘半径方向匀速移动，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出光信号强度I随时间t变化的图像，如图乙所示，图中t1＝1.010-3s，t2＝0.810-3s。根据上述信息推断，下列选项正确的是（　　）

A．圆盘在做加速转动

B．圆盘的角速度

C．激光器与传感器一起沿半径向圆心运动

D．图乙中t3＝0.6710-3s

13．如图装置是自行车的传动原理简化图，a、b、c分别为轮边缘上的三点。已知。则在传动过程中，a、b、c三个点的线速度、角速度、周期大小关系正确的是（　　）

A．a、b两点的角速度相等

B．c点的线速度是a点的2倍

C．b点的周期是c点的2倍

D．a、b、c三点的线速度大小之比为1∶2∶3

14．如图所示，圆锥形转轮与圆盘形转轮均可绕其中轴（图中虚线表示）转动，两转轮在点接触且无相对滑动，若将接触位置由点移到点，保持轮转动的角速度不变，则轮的（　　）

A．角速度不变，边缘线速度变大 B．角速度变大，边缘线速度变大

C．角速度变大，边缘线速度不变 D．角速度变小，边缘线速度不变

15．如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计．筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动．M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不变，ω取某合适值，则以下结论中正确的是（    ）

A．当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上

B．当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上

C．只要时间足够长，N筒上到处都落有分子

D．分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上

二、填空题（共4题）

16．实验数据的记录与分析

（1）设计数据记录表格，并将实验数据记录到表格中（表一、表二、表三）

①m、r一定（表一）

②m、ω一定（表二）

③r、ω一定（表三）

（2）数据处理

分别作出Fn－ω、Fn－r、Fn－m的图像，若Fn－ω图像不是直线，可以作Fn－ω2图像。

（3）实验结论：

①在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与______成正比．

②在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与______成正比．

③在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与______成正比．

17．如图所示，一张光盘音轨区域的内半径，外半径，径向音轨密度，在唱机中，光盘每转一转，激光头沿径向向外移动一条音轨，激光头对光盘以恒定的线速度运动。若开始放音时，光盘的角速度为，则全部放完时的角速度是________；这光盘的总放音时间是________。

18．如图所示，A、B两皮带的半径比为2:1，C是A轮半径的中点，在转动过程中，皮带不打滑，则A轮边缘，B轮边缘与A轮半径中点C的线速度大小之比等于__________，A轮与B轮的转速比等于______.

19．为测量圆盘匀速转动时的角速度，设计了如下实验。

如图所示，有一定厚度的圆盘绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，将电磁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后，固定在待测圆盘的侧面上，圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．先后打出几条纸带，选择点迹清楚且均匀的一段纸带进行测量。已知打点计时器的打点周期为T，该实验需要的测量工具是________，需要测量的物理量及表示符号是________，用已知量和测得量表示角速度的表达式为ω=________。

三、综合题（共4题）

20．广州和长春处在地球不同的纬度上，试比较这两地的建筑物随地球自转时角速度线速度的大小关系．

21．如图所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求：

(1)B球抛出时的水平初速度；

(2)A球运动的线速度最小值。

22．如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径R＝1.0 m，BC段长L＝1.5m．弹射装置将一个小球(可视为质点)以v0＝5m/s的水平初速度从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道随即水平抛出，落地点D离开C的水平距离s＝2m，不计空气阻力，g取10m/s2．求：

（1）小球在半圆轨道上运动时的角速度ω和加速度a的大小；

（2）小球从A点运动到C点的时间t；

（3）桌子的高度h．

23．如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，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时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做初速为零的匀加速直线运动．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）第一滴水离开容器到落至圆盘所用时间t．

（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ω．

（3）当圆盘的角速度时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为s，求容器的加速度a．

参考答案

1．D

2．B

3．C

4．B

5．A

6．B

7．D

8．C

9．D

10．B

11．A

12．D

13．C

14．B

15．A

16．角速度的平方    半径    质量   

17．21.6    71.7   

18．2:2:1    1:2   

19．刻度尺    盘的半径R，n个点之间的距离x       

20．

21．(1)；(2)

22．(1)5rad/s 25m/s2(2)0.928s (3)0.8m

23．（1）t=（2），其中k=1，2，3…（3）