人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动综合训练题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动综合训练题，共5页。试卷主要包含了5π m/s≈1，如图是一种叫“指尖陀螺”的玩具等内容，欢迎下载使用。

A.匀速圆周运动是匀速运动
B.匀速圆周运动是变加速运动
C.匀速圆周运动是匀加速运动
D.匀速圆周运动物体的运动状态不变
【解析】选B。匀速圆周运动的加速度不为零,总是指向圆心,时刻改变,是变加速曲线运动,速度的方向时刻在变,故运动状态时刻在变化,故A、C、D错误,B正确。
2.明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图),记录了我们祖先的劳动智慧。若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图所示,则 ( )
A.齿轮A的角速度比C的大
B.齿轮A与B角速度大小相等
C.齿轮B与C边缘的线速度大小相等
D.齿轮A边缘的线速度比C边缘的大
【解析】选D。齿轮A与齿轮B是同缘传动,边缘点线速度大小相等,根据公式v=ωr可知,半径比较大的A的角速度小于B的角速度。而B与C是同轴传动,角速度相等,所以齿轮A的角速度比C的小,选项A、B错误。B与C两轮属于同轴传动,故角速度相等,根据公式v=ωr可知,半径比较大的齿轮B比C边缘的线速度大,选项C错误。齿轮A与B边缘的线速度大小相等,因为齿轮B比C边缘的线速度大,所以齿轮A边缘的线速度比C边缘的线速度大,选项D正确。
3.(多选)如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机,它是由两个大小相等、直径约为30 cm的感应玻璃盘起电的,其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接如图乙所示,现玻璃盘以100 r/min的转速旋转,已知主动轮的半径约为8 cm,从动轮的半径约为2 cm,P和Q是玻璃盘边缘上的两点,若转动时皮带不打滑,下列说法正确的是( )
A.P、Q的线速度相同
B.玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反
C.P点的线速度大小约为1.6 m/s
D.摇把的转速约为400 r/min
【解析】选B、C。由于线速度的方向沿曲线的切线方向,由图可知,P、Q两点的线速度的方向一定不同,故A错误;若主动轮做顺时针转动,从动轮通过皮带的摩擦力带动转动,所以从动轮逆时针转动,所以玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反,故B正确;玻璃盘的直径是30 cm,转速是100 r/min,所以线速度v=ωr=2nπr=2××π× m/s=0.5π m/s≈1.6 m/s,故C正确;从动轮边缘的线速度vc=ω·rc=2××π×0.02 m/s=π m/s,由于主动轮的边缘各点的线速度与从动轮边缘各点的线速度的大小相等,即vz=vc,所以主动轮的转速nz=== r/s=25 r/min,故D错误。
4.如图是一种叫“指尖陀螺”的玩具。当将陀螺绕位于中心A的转轴旋转时,陀螺上B、C两点的周期、角速度及线速度的关系正确的是( )
A.TB=TC,vB>vC
B.TB=TC,vBC.ωB=ωC,vB=vC
D.ωB<ωC,vB【解析】选B。由于是共轴转动,所以B、C两点的角速度相等,则转动周期相等;由于C的半径大于B的半径,所以根据v=rω知,C的线速度大于B的线速度,故A、C、D错误,B正确。
5.如图,半径为R的水平圆盘正以中心O为转轴匀速转动,从圆盘中心O的正上方h高处水平抛出一球,此时半径OB恰与球的初速度方向一致。要使球正好落在B点,已知重力加速度为g,求:
(1)球的初速度及落在B点时速度大小。
(2)圆盘的角速度。
【解析】(1)球做平抛运动,根据h=gt2
得:t=
则球的初速度为:v0==R,
落在B点时速度大小为:
v==
(2)根据圆周运动的周期性知:t=n,
解得出:ω=2nπ,(n=1、2、3…)
答案:(1)R
(2)2nπ,(n=1、2、3…)
【补偿训练】
如图,一小物体做半径为R=2 m的匀速圆周运动。已知小物体从A点到B点经历的时间为4 s,转过的圆心角θ=60°,求:
(1)小物体运动的角速度和小物体运动的周期。
(2)小物体运动的线速度和A到B的弧长。
【解析】(1)根据角速度的定义:
ω== rad/s= rad/s
周期T== s=24 s
(2)小物体运动的线速度
v=ωR=×2 m/s= m/s
A到B的弧长
s=vt=×4 m= m
答案:(1) rad/s 24 s (2) m/s m
情境:在生活中或影视作品中,经常遇到风扇、车轮“倒转”现象。
问题:是什么原因造成这种现象的呢?
【解析】人们的眼睛看到物体时,光线反射到视网膜上有一个停顿的时间,即视觉暂留。高速旋转的风扇或车轮,人眼是看不清的。当旋转的频率和人的眼睛视觉频率一致时,我们看到的风扇或车轮好像是静止的;当转速高于视觉频率时,看到的是向前转;当转速低于视觉频率时,看到的是向后转。
答案:见解析