人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动课后复习题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动课后复习题，共7页。试卷主要包含了质点做匀速圆周运动，则等内容，欢迎下载使用。
◎题组一 圆周运动及其物理量
1．(多选)质点做匀速圆周运动，则( )
A．在任何相等的时间里，质点的位移都相同
B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等
C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同
D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等
2．(多选)对于做匀速圆周运动的物体来说，不变的物理量是( )
A．周期 B．速率
C．角速度D．线速度
3．关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法中正确的是( )
A．线速度大的角速度一定大
B．线速度大的周期一定小
C．角速度大的半径一定小
D．角速度大的周期一定小
4．(2022·平顶山第一中学检测)如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，直杆可绕O在竖直面内转动。某汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为4.5 s，自助识别系统的反应时间为0.5 s。如果汽车到道闸位置时，直杆刚好由水平位置转到竖直位置，则直杆转动的平均角速度大小为( )
A． rad/sB． rad/s
C． rad/sD． rad/s
◎题组二 常见三种传动方式
5．如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮边缘上的两个点，则偏心轮转动过程中，a、b两点( )
A．角速度大小相同
B．线速度大小相同
C．周期大小不同
D．转速大小不同
6．(多选)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n
7．如图所示，A、B、C三点为奶茶塑封机手压杆上的点，A在杆的顶端，O为杆转动的轴，且AB＝BC＝CO。在杆向下转动的过程中，下列说法正确的是( )
A．A、B两点线速度大小之比为1∶3
B．B、C两点周期之比为1∶1
C．A、B两点角速度之比为3∶2
D．B、C两点的线速度大小之比为1∶2
◎题组三 圆周运动的周期性和多解问题
8．为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，盘A、B平行且相距2 m，轴杆的转速为3 600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔所在半径的夹角θ＝30°，如图所示。则该子弹的速度可能是( )
A．360 m/s B．720 m/s
C．1 440 m/s D．108 m/s
9．如图所示，B物体放在光滑的水平地面上，在水平力F的作用下由静止开始运动，B物体的质量为m，同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动。求满足使A、B速度相同的力F的取值。
10．如图为某种水轮机的示意图，水平管出水口的水流速度恒定，为v0，当水流冲击到水轮机上某挡板时，水流的速度方向刚好与该挡板垂直，该挡板的延长线过水轮机的转轴O，且与水平方向的夹角为30°。当水轮机圆盘稳定转动后，挡板的线速度恰为冲击挡板的水流速度的一半。忽略挡板的大小，不计空气阻力，若水轮机圆盘的半径为R，则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为( )
A．B．
C．D．
11．如图所示，A、B两个齿轮的齿数分别是z1、z2，各自固定在过O1、O2的轴上。其中过O1的轴与电动机相连接，此轴转速为n1，求：
(1)A、B两齿轮的半径r1、r2之比；
(2)B齿轮的转速n2。
12．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；
(3)试确定A球做匀速圆周运动的周期的可能值。
13．(多选)如图所示，有一个竖直薄壁圆筒，内壁光滑且半径为R，上部侧面A处的正下方h处有一个小孔B，一个大小合适的小球刚好可以穿过小孔，现使小球从小孔A处以某一初速度沿切线方向水平出发，使小球紧贴筒内壁运动，到达底部时恰好从B孔飞出，下列判断正确的是( )
A．小球沿着筒内侧运动时，对圆筒内侧的压力大小不变
B．小球从B孔穿出的时间会因为初速度的不同而不同
C．小球的初速度可能为2πR
D．无论初速度多大小球到达底部时都刚好从B孔穿出
课时分层作业(四)
1．BD [质点做匀速圆周运动，在任意相等的时间内，通过的弧长、连接质点和圆心的半径转过的角度都相等，但位移只是大小相等，方向并不相同，平均速度也只是大小相等，方向并不相同，故B、D正确。]
2．ABC [匀速圆周运动中，线速度的大小不变，但方向变化，所以速率不变，线速度是变化的，周期、频率、角速度都是不变的，选项A、B、C正确，D错误。]
3．D [由v＝ωr可知只有当半径r一定时，角速度ω才与线速度v成正比；只有当线速度v一定时，角速度ω才与半径r成反比，选项A、C错误；由v＝知，只有当半径r一定时，线速度v才与周期T成反比，选项B错误；由ω＝知，角速度ω与周期T成反比，即角速度大的周期一定小，选项D正确。]
4．B [由题知，汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为4.5 s，自助识别系统的反应时间为0.5 s，则说明直杆有4 s的转动时间，则直杆转动的平均角速度大小为ω＝＝ rad/s。故选B。]
5．A [a、b两点同轴转动，角速度大小相等，周期、转速都相等，选项A正确，C、D错误；角速度大小相等，但转动半径不同，根据v＝ωr可知，线速度大小不同，选项B错误。]
6．BC [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；两轮通过皮带传动，边缘的线速度大小相等，由v＝rω，ω＝2πn，可得2πn·r1＝，解得从动轮的转速为n′＝n，C正确，D错误。故选BC。]
7．B [因为A、B两点同轴转动，所以A、B两点的角速度是相等的，由v＝rω可知，角速度一定时，线速度大小之比等于运动半径之比，故A、B两点线速度大小之比为3∶2，A、C错误；因为B、C两点同轴转动，所以B、C两点的角速度是相等的，故周期相等，由v＝ωr可知，B、C两点的线速度大小之比为2∶1，故B正确，D错误。]
8．C [子弹从A盘到B盘，B盘转过的角度θ＝2πn＋(n＝0，1，2，…)，B盘转动的角速度ω＝＝2πN＝2π× rad/s＝120π rad/s，子弹在A、B盘间运动的时间等于B盘转动的时间，即＝，所以v＝＝ m/s(n＝0，1，2，…)，n＝0时，v＝1 440 m/s；n＝1时，v≈110.77 m/s；n＝2时，v＝57.6 m/s，C正确。]
9．解析：相同即大小、方向相同，B速度为水平向右，A一定要在最低点时才能保证速度水平向右。由题意可知：当A从M点运动到最低点时t＝nT＋T(n＝0，1，2，…)，线速度v＝ωr
对于B(初速度为0)：
v＝at＝＝
解得：F＝(n＝0，1，2，…)。
答案：(n＝0，1，2，…)
10．B 水从管口流出后做平抛运动，设水流到达挡板时的速度大小为v，则v＝＝2v0，圆盘稳定转动后，挡板的线速度恰为冲击挡板的水流速度的一半，即挡板的线速度为v′＝＝v0，根据v＝rω，可得圆盘转动的角速度ω＝＝，故B正确，A、C、D错误。]
11．解析：(1)在齿轮传动装置中，各齿轮在相同时间内转过的“齿”是相同的，因此齿轮的齿数与周长成正比，故r1∶r2＝z1∶z2。
(2)在齿轮传动进行时，每个啮合的齿轮边缘处线速度大小相等，因此齿轮传动满足齿轮转速与齿数成反比，即＝，所以n2＝。
答案：(1)r1∶r2＝z1∶z2 (2)n2＝
12．解析：(1)小球B做平抛运动，其在水平方向上做匀速直线运动，则R＝v0t
①
在竖直方向上做自由落体运动，则h＝gt2②
由①②得v0＝＝R。
(2)A球的线速度取最小值时，A球刚好转过一圈的同时，B球落到a点与A球相碰，则A球做圆周运动的周期正好等于B球的飞行时间，即T＝，
所以vA＝＝2πR。
(3)能在a点相碰，则A球在B球做平抛运动的飞行时间内又回到a点。即平抛运动的时间等于A球周期的整数倍，所以t＝＝nT′，则T′＝(n＝1，2，3，…)。
答案：(1)R (2)2πR (3)(n＝1，2，3，…)
13．AC 小球的运动是水平匀速圆周运动和竖直自由落体运动的合成，小球水平匀速圆周运动的速度大小没变，则向心力大小不变，那么对圆筒内侧的压力大小不变，A正确；小球竖直方向做自由落体运动，由于竖直方向高度确定，则小球自由落体的时间是确定的，即小球从B孔穿出的时间与初速度大小没有关系，B错误；小球在竖直方向做自由落体运动，所以小球在桶内的运动时间为t＝，在水平方向，以圆周运动的规律来研究，则得t＝(n＝1，2，3…)，所以v0＝＝πRn(n＝1，2，3…)，当n取2时，C正确，D错误。故选AC。]1
2
3
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7
8
10
13
BD
ABC
D
B
A
BC
B
C
B
AC