高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动同步练习题

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2019人教版 必修二 第六章 第一节圆周运动 课后训练十一、单选题1．如图所示，两个小球和用轻杆连接，并一起在水平面内做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（    ）A．球的线速度比球的线速度大B．球的角速度比球的角速度小C．球的线速度与球的线速度大小相等D．球的角速度与球的角速度大小相等2．游乐场的旋转木马是小朋友们非常喜欢的游玩项目，如图所示，在该游乐设施上有两点A、B，则在旋转木马旋转的过程中，这两点满足（　　）A．vA>vB，ωA>ωBB．vA>vB，ωA<ωBC．vA>vB，ωA=ωBD．vA<vB，ωA=ωB3．如图所示，A、B是电风扇叶片上的两点。电风扇工作时A、B两点的角速度大小分别为、，线速度大小分别为、，则（　　）A． B． C． D．4．如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在水平升降台上，升降平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为θ时，棒的角速度为(　　)A．  B． C．  D． 5．下列说法正确的是（　　）A．速度、加速度、路程都是矢量B．摩擦力的方向一定与物体运动方向相反C．两个匀变速直线运动的合运动可能是曲线运动D．匀速圆周运动是匀变速曲线运动6．如图所示，长为L的轻杆的O端用铰链固定，轻杆靠在半径为R的半圆柱体上，接触点为B，某时刻杆与水平方向的夹角为，半圆柱体向右运动的速度为v，此时A点的速度大小为（　　）A． B． C． D．7．如图所示为走时准确的时钟面板示意图，M、N为秒针上的两点。以下判断正确的是（　　）A．M点的周期比N点的周期大B．N点的周期比M点的周期大C．M点的角速度等于N点的角速度D．M点的角速度大于N点的角速度 二、多选题8．如图所示为某种水轮机的示意图，水平管中流出的水流冲击水轮机上的某挡板时，水流的速度方向刚好与水轮机上该挡板的线速度方向相同，水轮机圆盘稳定转动时的角速度为，圆盘的半径为。水流冲击某挡板时，该挡板和圆心连线与水平方向的夹角为37°，水流速度为该挡板线速度的2倍。忽略挡板的大小，重力加速度为，不计空气阻力，取，。则下列说法正确的是（　　）A．水从管口流出的速度为B．水从管口流出的速度为C．水管出水口距轮轴的水平距离为D．水管出水口距轮轴的水平距离为9．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，小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点（　　）A．线速度大小之比为1∶1 B．线速度大小之比为3∶1C．角速度之比为1∶1 D．角速度之比为3∶110．半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA恰好与v的方向相同，如图所示，若要使小球与圆盘只碰一次，且落在A，重力加速度为g，则圆盘转动的角速度可能为（    ）A． B． C． D．11．如图所示，机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆AB，OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动，连杆OB长为R，连杆AB长为L（），当OB杆以角速度ω逆时针匀速转动时，滑块在水平横杆上左右滑动，连杆AB与水平方向夹角为α，AB杆与OB杆的夹角为β。在滑块向左滑动过程中（　　）A．滑块先加速运动，后减速运动B．AB杆对滑块一定是推力C．当OB杆与OA垂直时，滑块的速度大小为D．当时，滑块的速度大小为12．如图所示，压缩机通过活塞在气缸内做往复运动来压缩和输送气体，活塞的中心A与圆盘在同一平面内，O为圆盘圆心，B为圆盘上一点，A、B处通过铰链连接在轻杆两端，圆盘绕过O点的轴做角速度为ω的匀速圆周运动。已知O、B间距离为r，AB杆长为，则（　　）A．L越大，活塞运动的范围越大B．圆盘半径越大，活塞运动的范围越大C．当OB垂直于AB时，活塞速度为ωrD．当OB垂直于AO时，活塞速度为ωr 三、解答题13．某转盘每分钟转45圈，在转盘离转轴0.1 m处有一个小螺帽，求小螺帽随转盘做匀速圆周运动的角速度和线速度的大小。14．地球绕太阳公转的运动可以近似地看作匀速圆周运动，地球距太阳约，地球绕太阳公转的角速度是多大？线速度是多大？15．我们知道飞机的飞行速度远大于鸟的飞行速度，但是我们在观察近处的飞鸟和远处的飞机时，往往觉得鸟比飞机飞得快。试解释这种现象。16．已知地球的半径，上海位于北纬附近。问：（1）位于赤道上的物体随地球自转的角速度和线速度分别是多大；（2）位于上海的物体随地球自转的线速度是多大。
参考答案：1．D【详解】BD．两个小球a和b用轻杆连接，并一起在水平面内做匀速圆周运动，转动一圈的时间相等，故周期相同，角速度大小相等；故B错误，D正确；AC．由于a球的转动半径较小，角速度相同，根据，a球的线速度比b球的线速度小，故AC错误。故选D。2．C【详解】A、B两点一起绕着中心旋转，故ωA=ωB根据v=rωrA>rB故vA>vB故选C。3．C【详解】由图可知A、B是电风扇叶片上的两点，同轴转动，则角速度相等，即根据，可知故选C。4．D【详解】棒与平台接触点的实际运动即合运动，方向垂直于棒指向左上方，如图所示，合速度为竖直向上的速度分量等于平台上升的速度v，即所以故选D。5．C【详解】A．速度、加速度时矢量，路程是标量，A错误；B．摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反，B错误；C．若两个匀变速直线运动合成后初速度与加速度的方向不共线，则物体将做匀变速曲线运动，若初速度和加速度的方向共线，则做匀变速直线运动，C正确；D．匀速圆周运动的加速度大小不变，方向始终指向圆心，故加速度是变化的，故匀速圆周运动不是匀变速曲线运动，D错误。故选C。6．B【详解】将半圆柱体的速度v分解为沿杆方向的分速度垂直杆方向的分速度由于轻杆上各点的角速度相等，则其中解得故选B。【点睛】明确轻杆的运动情况，掌握同轴转动的特点。7．C【详解】由于M、N为秒针上的两点，属于同轴转动的两点，可知M与N两点具有相同的角速度和周期。故选C。8．AD【详解】AB．由题意可知，水流冲击挡板时速度大小因此水从管口流出时的速度故A正确，B错误；CD．水在空中做平抛运动，竖直方向上有水平方向上有可得水管出水口距轮轴的水平距离为联立以上式子，求得故C错误，D正确。故选AD。9．AD【详解】AB．由题意可知，当齿轮转动的时候，三个齿轮边缘在相同时间内转的齿数相等，即线速度大小相等，因此则有A正确，B错误；CD．由线速度与角速度关系公式，可知小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点的角速度则有C错误，D正确。故选AD。10．CD【详解】小球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则运动的时间为小球与圆盘只碰一次，且落在A点，满足联立解得CD正确。故选CD。11．AD【详解】AB．当处于水平杆点右侧时，点速度垂直杆OB向上，滑块速度为零，当处于水平杆点左侧时，点速度垂直杆OB向下，滑块速度为零，故在滑块向左滑动过程中先加速后减速，加速时杆对滑块施加推力，减速时杆对滑块施加拉力，A正确，B错误；C．当OB杆与OA垂直时，设滑块的速度为v，则 得 C错误；D．当时，设滑块的速度为，则联立解得D正确。故选AD。12．D【详解】AB．当B点在圆心左侧水平位置时，活塞运动到最左位置，距离O点当B点在圆心右侧水平位置时，活塞运动到最右位置，距离O点所以活塞运动范围为此距离与L无关，与r成正比，与圆盘半径无关，故AB错误；C．当OB垂直于AB时， 如下图所示此时B点的速度方向一定沿杆，则故C错误；D．圆盘B点速度当OB垂直于AO时，如下图所示此时活塞速度方向与圆盘上B点速度方向相同，速度方向与杆夹角相同，沿杆速度此时有故D正确。故选D。13．4.71 rad/s，0.471 m/s【详解】小螺帽随转盘做匀速圆周运动的周期角速度线速度v=ωr=4.71×0.1 m/s=0.471 m/s14．；【详解】因为地球绕太阳公转的周期为1年，则地球绕太阳公转的角速度为则15．见解析【详解】鸟和飞机的飞行看成绕地球做圆周运动，鸟比飞机飞得低，在相同的时间里鸟转过的角度较大，视觉的错觉感觉鸟比飞机飞得快，而飞机飞得越高，看起来慢。16．（1），；（2）【详解】（1）物体随地球自转的周期根据做匀速圆周运动物体的角速度与周期的关系，可得赤道上物体的角速度为设赤道上的物体随地球转动的线速度为，运动半径为，则有根据做匀速圆周运动物体的线速度与角速度的关系可得（2）设位于上海的物体随地球转动的线速度为，运动半径为，上海位于北纬，则有根据做匀速圆周运动物体的线速度与角速度关系可得