物理必修 第二册1 圆周运动课堂检测

这是一份物理必修 第二册1 圆周运动课堂检测，共10页。试卷主要包含了1 圆周运动等内容，欢迎下载使用。

6.1 圆周运动


一、单选题


1、对于匀速圆周运动的物体，下列物理量中不断变化的是 （ ）


A．频率 B．角速度 C．周期 D．线速度


【答案】 D


【解析】匀速圆周运动为曲线运动，线速度大小不变，但方向时刻改变；角速度不变；周期和频率是标量也不变．故A、B、C、错误，D正确。





2、一个质点沿半径为R的圆周做匀速圆周运动，周期为4s，在1s内质点的位移大小和路程分别是（ ）．


A．B．


C．D．


【答案】 C


【解析】


位移是指从初位置到末位置的有向线段，当质点沿半径为R的圆周作匀速圆周运动时，1s内质点的位移大小R；经过的总的路程为。


A．，与结论不相符，选项A错误；


B．，与结论不相符，选项B错误；


C．，与结论相符，选项C正确；


D．，与结论不相符，选项D错误；


故选C.





3、两个大轮半径相等的皮带轮的结构如图所示，A、B两点的半径之比为2:1，C、D两点的半径之比也为 2:1，下列说法正确的是( )





A．A 、B两点的线速度之比为vA:vB = 1:2


B．A、C 两点的角速度之比为


C．A、C两点的线速度之比为vA:vC = 1:1


D．A、D两点的线速度之比为vA:vD = 1:2


【答案】 B


【解析】


A.A、B属于同轴转动，所以角速度相同，根据：，线速度与半径成正比，vA:vB = 2：1，A错误


B.A、D两点皮带传动，具有相同的线速度，C、D两点具有相同的角速度，所以，所以，B正确


C.根据，且，所以vA:vC = 1:2，C错误


D.A、D两点皮带传动，具有相同的线速度，vA:vD = 1:1，D错误





4、如图为上、下两部分半径不同的圆筒轴截面示意图，质量相等的，A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起（无相对运动）做匀速圆周运动。则下列关系中正确的是





A．线速度vA

B．线速度vA

C．角速度ωA<ωB


D．角速度ωA>ωB


【答案】 A


【解析】


CD．物体A、B共轴转动，角速度相等，ωA=ωB，选项CD错误；


AB．由v=rω知，A转动的半径较小，则A的线速度较小，即vA

故选A.





5、图是自行车传动装置的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为( )





A．B．


C．D．


【答案】 A


【解析】


转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以ω=2πnrad/s，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，据v=Rω可知：r1ω1=R2ω2，已知ω1=2πn，则轮II的角速度ω2=ω1．因为轮II和轮III共轴，所以转动的ω相等即ω3=ω2，根据v=Rω可知，v=r3ω3=，故A正确，BCD错误。故选A。





6、一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘为L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速运动，角速度为ω．若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是( )





A．dv02＝L2gB．ωL＝π(1＋2n)v0，(n＝0,1,2,3，…)


C．v0＝ωD．dω2＝gπ2(1＋2n)2，(n＝0,1,2,3…)


【答案】 B


【解析】


依题意飞镖做平抛运动的同时，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，则A点转动的时间，飞镖运动时间，则有，所以B正确；C错误；平抛的竖直位移为d，则，联立得，所以A、D错误．





7、如图所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为R，上部侧面A处开有小口，在小口A的正下方h处亦有与A大小相同的小口B，小球从小口A沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动，要使小球从B口处飞出，小球进入A口的最小速率υ0 为





A．B．C．D．


【答案】 B


【解析】


小球在竖直方向做自由落体运动，在桶内的运动时间：





在水平方向，以圆周运动的规律来研究，得：


，（n=1，2，3…）


所以：


，（n=1，2，3…）


当n=1时，取最小值，所以最小速率：





ACD.与计算结果不符，ACD均错误；


B.与计算结果相符，B正确。





二、多选题


8、如图所示，、两齿轮的齿数分别为、，各自固定在过、的转轴上．其中过的轴与电动机相连接，此轴的转速为，则（ ）





A．齿轮的转速


B．齿轮的转速


C．、两齿轮的半径之比


D．、两齿轮的半径之比


【答案】 AC


【解析】


AB.齿轮的转速与齿数成反比，所以B齿轮的转速；，故A项正确，B项错误；


CD.齿轮A边缘的线速度：，齿轮B边缘的线速度：，因两齿轮边缘上点的线速度大小相等，，所以：，即两齿轮半径之比：，故C项正确，D项错误．





9、如图所示，地球绕OO′轴自转，则下列正确的是（ ）





A．A、B两点的角速度相等


B．A、B两点线速度相等


C．A、B两点的转动半径相同


D．A、B两点的转动周期相同


【答案】 AD


【解析】


A、AB两点都绕地轴做匀速圆周运动，两点共轴转动，角速度相同。故A正确。


BC、由图知B转动的半径大于A转动的半径。根据v=rω，知B的线速度大。故B、C错误。


D、根据，角速度相同，则周期相同。故D正确。


故选：AD。





10、如图所示，电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪30次，风扇转轴O上装有3个扇叶，它们互成120°角，当风扇转动时，观察者感觉扇叶不动，则风扇的转速可能是（ ）





A．600 r/minB．900 r/minC．1200 r/minD．3000 r/min


【答案】 ACD


【解析】


观察者感觉扇叶不动，则说明闪光时，扇叶正好转过三分之一、或三分之二，或一周…，即转过的角度，由于光源每秒闪光30次，所以电扇每秒转过的角度为，转速为，所以n=1，转速为600r/min，所以n=2，转速为1200r/min，所以n=5，转速为3000r/min，故ACD正确





三、非选择题


11、如图所示，钻床的电动机轴上的塔轮1、2、3和钻轴上的塔轮4、5、6的直径分别是d1＝d6＝160 mm，d2＝d5＝180 mm，d3＝d4＝200 mm，电动机的转速n＝900 r/min，求：





(1)皮带在2、5两轮时，钻轴的转速是多少？


(2)皮带在1、4两轮时，钻轴的转速是多少？


(3)皮带在3、6两轮时，钻轴的转速是多少？


【答案】 (1)900 r/min (2)720 r/min (3)1125 r/min


【解析】


皮带传动中两轮边缘的线速度相等，由：





ω＝2πn


得：


v＝πnd


(1)当皮带在2、5两轮上时，由v2＝v5，得：





此时钻轴的转速：





(2)同理，当皮带在1、4两轮上时，钻轴的转速：





(3)同理，皮带在3、6两轮上时，钻轴的转速：








12、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点且水平向右为x轴正方向。在O点正上方距盘面高为h＝5 m处有一个可间断滴水的容器，从t＝0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。已知t＝0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。(取g＝10 m/s2)





（1）每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上？


（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘的角速度ω应为多大？


（3）当圆盘的角速度为1.5π时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2 m，求容器的加速度a。


【答案】 （1）1s （2），其中k＝1,2,3，… （3）


【解析】


（1）离开容器后，每一滴水在竖直方向上做自由落体运动，则每一滴水滴落到盘面上所用时间


（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，则圆盘在1 s内转过的弧度为kπ，k为不为零的正整数。


由ωt＝kπ得，其中k＝1,2,3，…


（3）第二滴水离O点的距离为


第三滴水离O点的距离为


又Δθ＝ωt＝1.5π


即第二滴水和第三滴水分别滴落在圆盘上x轴方向及垂直x轴的方向上，所以x12＋x22＝x2


即


解得