高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第一节 匀速圆周运动综合训练题

2.1匀速圆周运动同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．在街头的理发店门口常可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表有螺旋斜条纹．我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉．如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）L=10cm，圆筒半径R=10cm，如果我们观察到条纹向上运动的速度为0．1m/s，则从上往下看，关于圆筒的转动方向和转动周期说法正确的是

A．顺时针转动，周期为1s

B．顺时针转动，周期为2πs

C．逆时针转动，周期为1s

D．逆时针转动，周期为2πs

2．如图所示是一辆自行车，三点分别为自行车轮胎和前后两齿轮外沿上的点，其中，当骑行时（车在路面上做纯滚动），下列说法正确的是（　　）

A． B． C． D．

3．日常生活中，我们经常会看到物体做曲线运动。关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A．速度总是与加速度垂直 B．速率总是变化的

C．加速度总是变化的 D．速度总是变化的

4．对于圆周运动的几个物理量的理解，以下说法正确的是（　　）

A．匀速圆周运动的线速度是不变的 B．地球上不同位置的角速度是不同的

C．角速度与周期成反比 D．线速度一定时，角速度与半径成正比

5．关于曲线运动的下列说法中，正确的是（　　）

A．做曲线运动的质点速度方向沿曲线在这一点的切线方向

B．当物体所受拉力的方向与它的速度方向不在同一直线时，物体一定做曲线运动

C．匀速圆周运动不是变速运动

D．如果运动员在太空中掷链球，放手后链球先做小半圈圆周运动，然后才做直线运动

6．一物体沿着半径为0.5m的圆周做匀速圆周运动，若其角速度是3.14rad/s，则它的线速度和周期分别是（　　）

A．v=6.18m/s，T=0.5s B．v=1.57m/s，T=0.5s

C．v=6.18m/s，T=2s D．v=1.57m/s，T=2s

7．如图所示，自行车中A、B、C为三个没有链条相连的转轮，轮A（轮胎的厚度不计）半径最大，轮C半径最小，A、C两轮啮合在一起。人踩踏板使轮C转动，自行车沿水平地面运动。转轮A、B、C线速度大小用vA、vB、vC表示，角速度大小用ωA、ωB、ωC表示。所有轮在运动过程中都不打滑，下列说法正确的是（　　）

A．vA=vB=vC B．vA=vB>vC

C．ωC>ωB=ωA D．ωA=ωC>ωB

8．对于做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是（          ）

A．线速度 B．合外力 C．动能 D．加速度

9．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A．不受力的物体也可以做曲线运动 B．匀速圆周运动是线速度不变的运动

C．平抛运动是匀变速曲线运动 D．物体受到变力作用时就一定做曲线运动

10．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中错误的是（　　）

A．相等的时间内通过的路程相等

B．相等的时间内半径转动的角度相等

C．相等的时间内通过的位移相同

D．在任何相等的时间内，连接物体和圆心的半径扫过的面积都相等

11．如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r．在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径为R，且R=3r．现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮．经测定磁带全部绕到A轮上需要的时间为t．则从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需要的时间

A． B． C． D．

12．如图所示，有一皮带传动装置，A，B，C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB=RC= ，若在传动过程中，皮带不打滑。则（　　）

A．A点与C点的角速度大小相等

B．B点与C点的线速度大小相等

C．B点与C点的角速度大小之比1：2

D．B点与C点的向心加速度大小之比4：1

13．小航在学习运动的合成与分解时，碰到了一个并不是绳拉船模型也不是小船过河模型的题目，如图所示：已知OA杆水平，MN杆竖直，O点到MN距离为L，OB杆绕O点以大小不变的角速度旋转，当OB杆与OA夹角为θ角时，OB与MN杆的交点P正以速度v下移，则OB杆的角速度为（　　）

A． B． C． D．

14．一根长为L的杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，靠在一个质量为M，高为h的物块上，如图所示，若物块与地面摩擦不计，试求当物块以速度v向右运动时，小球A的线速度（此时杆与水平方向夹角为θ）为（　　）

A． B． C． D．

15．关于角速度和线速度，下列说法正确的是（　　）

A．半径一定时，角速度与线速度成反比

B．半径一定时，角速度与线速度成正比

C．线速度一定时，角速度与半径成正比

D．角速度变化时，线速度与半径无关系

二、填空题（共4题）

16．如图所示，自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径、，如图所示。当自行车正常骑行时A、B两轮的角速度大小之比等于______，B、C两轮边缘的线速度的大小之比等于______。

17．如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘上的质点，且rA=rC=2rB，则三个质点的线速度之比vA：vB：vC=_____

18．某机器的齿轮系统如图所示，中间的轮叫作太阳轮，它是主动轮，从动轮称为行星轮。太阳轮、行星轮与最外面的大轮彼此密切啮合在一起。所有轮只绕自己的轴心转动。机器的齿轮系统正常运转，由于某种原因，只有行星轮的齿数无法确认，并且不能给行星轮加装其它测量设备。某兴趣小组准备通过简单实验进行确认行星轮齿数。步骤如下：

（1）根据太阳轮、行星轮与最外面的大轮彼此密切啮合在一起，确定三个轮边缘处的(        )

A．角速度相同          B．线速度相同          C．线速度大小相等 D．加速度相同

（2）给太阳轮和最外面的大轮分别加装传感器（图中未画出），以便测机器正常运转时太阳轮和大轮的角速度，如果太阳轮一周的齿数为n1，行星轮一周的齿数为n2，经过计算，则大轮和太阳轮的角速度之比为(        )

A． B． C． D．

（3）已知太阳轮齿数为48，通过对传感器数据分析，得到大轮和太阳轮的角速度之比为2：3，则行星轮的齿数为______。

19．如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。(已知电火花计时器每隔相同的时间间隔T打一个点)

(1)请将下列实验步骤按先后排序：________.

①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触

②接通电火花计时器的电源，使它工作起来

③启动电动机，使圆形卡纸转动起来

④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值．

(2)要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是________．

A．秒表        B．毫米刻度尺        C．圆规            D．量角器

(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对测量结果____(填“有”或“无”)影响。

(4)若兴趣小组在卡纸上选取了6个计时点，并测得这6个计时点扫过扇形所对应的圆心角为，则角速度的表达式为______________

三、综合题（共4题）

20．如图所示，杆OA长为R，可绕过O点的水平轴在竖直平面内转动，其端点A系 着一跨过定滑轮B、C的不可伸长的轻绳，绳的另一端系一物块M，滑轮的半径可忽略，B在O的正上方，OB之间的距离为H．某一时刻，当绳的BA段与OB之间的夹角为α＝30°时，杆的角速度为ω，求此时物块M的速率 vM．

21．如图为简易水轮机截面示意图，水管水平放置，水从管口A流出后在D处冲击轮子边缘的挡水板，可使轮子连续转动，稳定时轮子边缘线速度与水流冲击速度大小近似相等。已知AD竖直高度差h=0.8m，轮子边缘的线速度v=5m/s，轮子半径R=0.5m。不计挡水板的大小，忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）轮子转动角速度；

（2）AD水平距离。

22．如图是自行车传动结构的示意图。假设脚踏板每2s转1圈，其中I是半径为r1=15cm的大齿轮，Ⅱ是半径为r2=5cm的小齿轮，Ⅲ是半径为r3=35cm的后轮，若π≈3.14。

（1）求后轮转动的周期？

（2）求自行车前进的速度？

23．如图所示，半径为R的圆轮在竖直面内绕过O点垂直于圆轮的轴逆时针方向匀速转动，轮上a、b两点与O的连线相互垂直，a、b两点均粘有一个小物体，当a点转至最低位置时，a、b两点处的小物体同时脱落，经过相同时间落到水平地面上，圆轮最低点距地面高度为R。重力加速度为g，求：

（1）圆轮转动的角速度大小；

（2）a点脱落的小物体落至地面的过程中的位移大小。

参考答案：

1．A

2．C

3．D

4．C

5．A

6．D

7．A

8．C

9．C

10．C

11．B

12．C

13．B

14．A

15．B

16．     4:1     1:8

17．2：1：1

18．     C     D     12

19．     ①③②④     D     无    

20．

21．（1）；（2）

22．（1）；（2）3.3m/s

23．（1）；（2）