高中物理人教版 (2019)必修 第二册第六章 圆周运动1 圆周运动优秀同步练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册第六章 圆周运动1 圆周运动优秀同步练习题，共15页。
6.1圆周运动课后练习1．在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为2∶3∶6，当齿轮转动的时候，关于小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点，(   )A．A点和B点的线速度大小之比为1∶1B．A点和B点的角速度之比为1∶1C．A点和B点的角速度之比为3∶1D．以上三个选项只有一个是正确的2．火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。在此10s时间内，火车（　　）A．运动路程为600m B．加速度为零C．角速度约为1rad/s D．转弯半径约为3.4km3．如图所示为一种齿轮传动装置，忽略齿轮啮合部分的厚度，甲、乙两个轮子的半径之比为1∶3，则在传动的过程中（　　）A．甲、乙两轮的角速度之比为3∶1B．甲、乙两轮的周期之比为3∶1C．甲、乙两轮边缘处的线速度之比为3∶1D．甲、乙两轮边缘上的点相等时间内转过的弧长之比为1∶14．如图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（　　）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n D．从动轮的转速为n5．如图所示为某一皮带传动装置，M是主动轮，其半径为，M′半径也为，M′和N在同一轴上，N和N′的半径都为.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.则下列说法正确的是A．N′轮做的是逆时针转动B．N′轮做的是顺时针转动C．N′轮的转速为D．N′轮的转速为6．如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来，a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（　　）
 A．线速度大小之比为3:3:2 B．角速度大小之比为3:3:2C．转速之比为2:3:2 D．周期之比为2:3:37．如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动.一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，重力加速度为g，则（　　）A．子弹在圆筒中的水平速度为v0=dB．子弹在圆筒中的水平速度为v0=2dC．圆筒转动的角速度可能为ω=πD．圆筒转动的角速度可能为ω=3π8．甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为 、ω2和v1、v2，则(　    )A．ω1＝ω2，v1＜v2B．ω1＝ω2，v1＝v2C．ω1＞ω2，v1＞v2D．ω1＜ω2，v1＜v29．2018年2月23日在平昌冬奥会上，我国选手武大靖在短道速滑男子500 m比赛中勇夺金牌。如图所示为他比赛中的精彩瞬间，假定他正沿圆弧形弯道做匀速圆周运动，则他运动过程中（　　）A．速度恒定 B．加速度恒定C．相等时间内转过的角度相同 D．相等时间内经过的位移相同10．共享单车是指企业在校园、地铁站点、公交站点等公共服务区提供的单车共享服务，是一种新型、便捷的公共交通方式。如图甲所示是某共享单车采用的无链传动系统，利用圆锥齿轮90°轴交，将动力传至后轴，驱动后轮转动，杜绝了传统自行车“掉链子”的问题。如图乙所示是圆锥齿轮90°轴交示意图，其中A是圆锥齿轮转轴上的点，B、C分别是两个圆锥齿轮边缘上的点，两个圆锥齿轮中心轴到A、B、C三点的距离分别记为rA、rB和rC(rA≠rB≠rC)。下列说法正确的是(　　)A．B点与C点的角速度：ωB＝ωCB．C点与A点的线速度：vC＝ vAC．B点与A点的线速度：vB＝ vAD．B点和C点的线速度：vB>vC11．教师在黑板上画圆，圆规脚之间的距离是，他保持这个距离不变，用粉笔在黑板上匀速地画了一个圆，粉笔的线速度是，关于粉笔的运动，有下列说法：①角速度是；②角速度是；③周期是；④周期是；⑤频率是；⑥频率是；⑦转速小于；⑧转速大于，下列选项中的结果全部正确的是（　　）A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②④⑥⑦ D．②④⑤⑧12．变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度．图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则下列正确的是A．当B轮与C轮组合时，两轮的线速度之比vB: vC=7:3B．当B轮与C轮组合时，两轮的周期之比TB: TC=3:7C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA:ωD ＝1∶4D．当A轮与D轮组合时，两轮角速度之比ωA:ωD ＝4∶113．如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω转动，则（　　）A．若θ=30°，则vA：vB=1：2              B．若θ=30°，则vA：vB=2：1 C．A、B两点的角速度相等               D．A、B两点的线速度相等14．两小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图所示。当小球1的速度为时，小球2的速度为，则O点到小球2的距离是（　　）A． B． C． D．15．如图所示，直径为d的纸制圆筒，以角速度ω绕中心轴匀速转动，把枪口对准圆筒轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，忽略重力、圆筒的阻力及空气阻力，则子弹的速度不可能是（　　）A．  B．  C．  D． 16．如图所示为一位同学在玩飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出（不计空气阻力，重力加速度为g），初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动，角速度为ω，若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是（　　）A．d＝ B．ω＝（n=0,1,2,3）C．v0＝ω D．ω2＝（n=0,1,2,3）17．一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周，求：(1)曲轴转动的周期与角速度.(2)距转轴r＝0.2 m点的线速度.18．一半径为R的雨伞绕柄以角速度ω匀速旋转，如图所示，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？
                   参考答案1．AC【详解】题图中三个齿轮边缘线速度相等，A点和B点的线速度大小之比为1∶1，由v＝ωr可得，线速度一定时，角速度与半径成反比，A点和B点角速度之比为3∶1。故选AC．2．AD【详解】A．本题考查匀速圆周的概念，意在考查考生的理解能力，圆周运动的弧长故选项A正确；B．火车转弯是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零，故选项B错误；CD．由于角度与弧度的换算关系所以由题意得圆周运动的角速度又所以故选项C错误，D正确。故选AD。3．AD【详解】C．这种齿轮传动，与不打滑的皮带传动规律相同，即两轮边缘的线速度大小相等，即线速度之比为1∶1，C错误；D．根据线速度的定义可知，弧长即弧长之比为1∶1，D正确；A．根据甲、乙两个轮子的半径之比1∶3，故甲、乙两轮的角速度之比A正确；B．周期所以甲、乙两轮的周期之比B错误。故选AD。4．BC【详解】AB．主动轮做顺时针转动，由皮带缠绕的方式可知从动轮做逆时针转动，A错误，B正确；CD．两轮通过皮带传动，边缘的线速度大小相等，由v=rωω=2πn可得2πn·r1=2πn′·r2解得从动轮的转速为n′＝nC正确，D错误。故选BC。5．BC【详解】根据皮带传动关系可以看出，N轮和M轮转动方向相反，N′轮和N轮的转动方向相反，因此N′轮的转动方向为顺时针，故A错误，B正确；皮带与轮边缘接触处的线速度相等，所以2πnr1=2πn2r2，得N（或M′）轮的转速为，同理2πn2r1=2πr2，可得N′轮转速，故C正确，D错误．所以BC正确，AD错误．故选BC。6．AD【详解】A轮、B轮靠摩擦传动，边缘上的点的线速度大小相等，故根据有根据有B轮C轮是同轴传动，角速度相等，故根据，有根据有根据有联立可得故AD正确，BC错误。故选AD。7．ACD【详解】AB．子弹在圆筒中运动的时间与自由下落高度h的时间相同，由公式得t=则v0==d故A正确，B错误；CD．在此段时间内圆筒转过的圈数为半圈的奇数倍，即ωt=(2n＋1)π(n＝0,1,2，……)所以ω＝＝(2n＋1)π(n＝0,1,2，……)故CD正确。故选ACD。8．A【详解】根据定义可知甲线速度的大小：，角速度为：，乙的线速度大小，角速度为：，由此可知：所以ω1=ω2，v1＜v2，故A正确， BCD错误．9．C【详解】AB．因为运动员在转弯处的轨迹是圆周运动的一部分，所以速度和加速度方向在不断改变，不恒定，AB错误；C．由于可以把运动员运动可看做匀速圆周运动，所以在相同时间内转过的圆心角相等，C正确；D．在相同时间内转过的路程相等，但位移是矢量，有方向，不相同，D错误；故选C。10．B【详解】AD．由图可知，B与C点属于齿轮传动，两点的速度是相等的，所以B点与C点的线速度相等，由于rB≠rC根据v=rωωB≠ωC故AD错误；C．由图可知，A与B点属于同轴传动，具有相等的角速度，即ωB=ωA由v=ωr可得即vB＝vA故C错误；B．B点与C点的线速度相等，所以vC＝vB＝vA故B正确。故选B。11．C【详解】由题意知半径线速度则角速度②正确；周期④正确；频率⑥正确；转速⑦正确；故选C。12．C【详解】A．当B轮与C轮组合时，同缘传动边缘点线速度相等，则有A错误；B．前齿轮的齿数与每秒转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与每秒转动圈数的乘积，则有解得故故B错误；CD．同理当A轮与D轮组合时有故C正确，D错误。故选C。13．C【详解】共轴转动的各点角速度相等，故A、B两点的角速度相等；A点的转动半径为Rcos30°=RB点的转动半径为R，根据v=rω公式，线速度之比为vA：vB=RA：RB=：2=：4故选C。14．B【详解】设转轴O到球1、球2的距离为r1、r2，由几何关系可得r1+r2=L两球绕轴转动，角速度相同，可得联立可得O点到小球2的距离为故选B。15．A【详解】圆筒上只有一个弹孔，说明子弹从同一孔射入、射出，子弹运动的时间在这段时间圆筒转过的角度 而联立可得当n=0时，当n=1时，当n=2时，当n=3时，故BCD可能，不符合题意；A不可能，符合题意。故选A。16．B【详解】A．由题意可知飞镖做平抛运动，据位移公式可得联立解得A正确；BD．圆盘上A点做匀速圆周运动，恰好击中A点，说明A正好在最低点被击中，所以飞镖击中A点时转过的角度θ＝(2n+1)π(n=0,1,2,3)代入平抛运动时间可得圆盘的角速度为ω＝＝＝(n=0,1,2,3)代入平抛运动时间可得(n=0,1,2,3)B正确，D错误；C．由BD的解析可得(n=0,1,2,3)C错误。故选B。17．（1）s， 80π rad/s；(2)16π m/s【详解】本题考查描述圆周运动物理量之间的关系．(1)由于曲轴每秒钟转周期曲轴转动的角速度(2)已知r＝0.2 m，因此这一点的线速度 18．【详解】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，在竖直方向上有在水平方向上有s＝vt由几何关系知，雨滴半径联立以上解得：