人教版 (2019)1 圆周运动测试题

6.1圆周运动同步测试（含答案）

一、单选题

1．下列说法正确的是（　　）

A．做曲线运动的物体，其加速度可能为零

B．平抛运动是匀变速运动，任意相等时间内速度的变化都相同

C．匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度的变化仍相同

D．当物体受到的合外力为零时，物体仍可以做曲线运动

2．对于匀速圆周运动的物体，下列物理量中不断变化的是 （　　）

A．转速 B．角速度 C．周期 D．线速度

3．如图所示的装置中，已知大轮B的半径是小轮A的半径的4倍，A、B在边缘接触，形成摩擦传动，接触点无打滑现象。B为主动轮，B转动时边缘的线速度为v，角速度为，则（　　）

A．A轮边缘的线速度为4v B．A、B两轮的转速之比1：1

C． A轮的角速度为4  D．A、B两轮转动的周期之比4：1

4．如图所示，自行车后轮和齿轮共轴，、分别是后轮和齿轮边缘上的两点，在齿轮带动后轮转动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．点的线速度比点的大 B．点的线速度比点的小

C．点的角速度比点的大 D．点的角速度比点的小

5．如图所示，是一个玩具陀螺示意图。a、b和c是陀螺表面上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（   ）

A．b点的周期比a的小 B．a、c两点的线速度相同

C．b点的角速度比c点的小 D．a、c两点的向心加速度比b点的大

6．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

7．甲、乙两同学分别沿不同的圆轨道进行跑步训练，均可看成做匀速圆周运动。已知在相等时间内通过的路程之比为，转过的圆心角之比，则下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙两同学的线速度之比

B．甲、乙两同学角速度之比

C．甲、乙两同学它们的周期之比

D．两圆轨道的半径之比

8．1958年，我国第一家手表厂——上海手表厂建成，从此结束了中国只能修表不能造表的历史。手表的分针与时针角速度之比为（　　）

A．1∶60 B．1∶12 C．12∶1 D．60∶1

9．科技馆中的科普器材中常有齿轮传动装置。如图所示，三个齿轮的半径之比RA：RB：RC=3∶1∶2，当齿轮转动的时候，其角速度大小之比ωA：ωB：ωC为（　　）

A．1∶1∶1 B．2∶1∶3 C．2∶6∶3 D．3∶1∶2

10．甲、乙、丙三个物体，甲静止地放在北京，乙静止地放在江苏，丙静止地放在广州．当它们随地球一起转动 时，则（　　）

A．甲的角速度最大，乙的线速度最小

B．丙的角速度最小，甲的线速度最大

C．三个物体的角速度、周期和线速度都相等

D．三个物体的角速度、周期一样，丙的线速度最大

11．某品牌电动自行车的铭牌如下：

根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为（　　）

A． B． C． D．

12．中国高铁“走出去” 助力“一带一路”建设，惠及多个国家。如图所示，当铁路工人用扳手拧轨道螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ，线速度大小分别为vP和vQ，则下列说法正确的是（　　）

A．ωP<ωQ，vP<vQ B．ωP=ωQ，vP<vQ

C．ωP<ωQ，vP=vQ D．ωP=ωQ，vP>vQ

二、解答题

13．如图所示，某同学想制作一个简易水轮机，让水从水平放置的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。调整轮轴的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成角。测得水从管口流出速度，轮子半径，已知，，。求：

（1）轮子转动的角速度大小；

（2）水管的出水口到轮轴的水平距离。

14．如图所示，圆环以直径为轴匀速转动，P、Q是圆环上的两点。已知圆环的半径，，，转动周期。计算结果中可以含有π。试计算：

（1）环上Q点转动的角速度；

（2）环上P点转动的线速度。

15．如图所示，两片同轴转动的平行薄圆盘以相同的角速度做匀速转动，两盘相距，转速为．一颗子弹水平射穿A盘之后，又相继射穿B盘，在此过程中，圆盘转过30°角，假设子弹射穿薄盘的时间忽略不计，且子弹轨迹视为直线，子弹速度视为定值不变，试求子弹的速度。

16．某美丽乡村建设中制作了一个简易水轮机，如图所示，让水从水平放置的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成θ=37°角。测得水从管口流出速度v0=3m/s，轮子半径R=0.1m。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：

（1）若不计挡水板的大小，则轮子转动角速度为多少？

（2）水管出水口距轮轴O水平距离l。

三、填空题

17．判断下列说法的正误．

（1）做匀速圆周运动的物体，相同时间内位移相同。（____）

（2）做匀速圆周运动的物体，其线速度大小不变。（____）

（3）匀速圆周运动是一种匀速运动。（____）

（4）做匀速圆周运动的物体，其角速度不变。（____）

（5）做匀速圆周运动的物体，周期越大，角速度越小。（____）

18．如图所示，一根足够长的轻绳绕在半径为R的定滑轮上，绳的下端挂一质量为m的物体。物体从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t定滑轮的角速度为ω，此时物体的速度大小为________，物体对绳的拉力大小为________。

19．图甲所示是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图乙所示）。

(1)若图乙中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为，则圆盘的转速为______（保留三位有效数字）；

(2)若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为__________cm。（保留三位有效数字）

20．如图所示，直径为d的纸质圆筒，以角速度ω绕轴O高速运动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后留下a、b两个弹孔，已知ao、bo间夹角为φ弧度，则子弹速度为 ____________

参考答案

1．B

【详解】

A．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，加速度不可能为零，故A错误；

B．平抛运动是匀变速运动，加速度的大小为g，所以任意相等时间内速度的变化为

所以任意相等时间内速度的变化都相同，故B正确；

C．速度的变化量

匀速圆周运动加速度是个变量，所以任意相等时间内速度的变化不相同，故C错误；

D．物体不受力或受到的合外力为零时，物体将保持静止或匀速直线运动，故D错误。

故选B。

2．D

【详解】

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ABC错误，D正确。

故选D。

3．C

【详解】

A．由题可知，A、B为摩擦传动，故线速度相等，故A错误；

B．由，可得B两轮的转速之比4：1，故B错误；

C．由，可知A轮的角速度为4 ，故C正确；

D．由，可得A、B两轮转动的周期之比1：4，故D错误。

故选C。

4．A

【详解】

后轮和齿轮共轴转动，则角速度相等；根据v=ωr可知，M点的线速度比N点的大。

故选A。

5．D

【详解】

AC．陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，a、b和c三点的角速度、周期相同，AC错误；

B．根据v = ωr和由图可知a、c两点的半径相等，则a、c两点的线速度大小相同，但方向为切线方向不相同，B错误；

D．根据a = ω2r和由图可知a、c两点的半径相等且比b点的半径大，则a、c两点的向心加速度相同且比b的大，D正确。

故选D。

6．A

【详解】

AC两轮边缘线速度相同，AB两轮边缘的线速度也相同，则

vA=vB=vC

根据v=ωr可知，因A轮半径大于C轮半径，可知

ωA<ωC

对AB两轮，因A轮半径大于B轮，则

ωB>ωA

故选A。

7．D

【详解】

A．根据

可知，甲、乙两同学的线速度之比

选项A错误；

B．根据

可知，甲、乙两同学角速度之比

选项B错误；

C．根据

可知，甲、乙两同学它们的周期之比

选项C错误；   

D．根据

可知，两圆轨道的半径之比

选项D正确。

故选D。

8．C

【详解】

一小时内分针转2π，时针转，由角速度定义可知

ω=

可知，分针与时针角速度之比为12∶1，ABD错误，C正确。

故选C。

9．C

【详解】

齿轮传动中，轮子边缘上的点线速度大小相同，根据可知，角速度大小之比为

故选C。

10．D

【详解】

甲、乙、丙三个物体随地球一起转动时，它们的周期和角速度均相同；由于甲的转动半径最小而丙的转动半径最大，由线速度和角速度的关系v=ωr知甲的线速度最小，而丙的线速度最大；故ABC错误，D正确；

故选D。

11．C

【详解】

因电动车额定转速：（转/分）=3.5r/s车轮直径：，则额定时速约为

故选C。

12．B

【详解】

由于P、Q两点属于同轴转动，所以P、Q两点的角速度是相等的，即ωP=ωQ；同时由图可知Q点到螺母的距离比较大，由可知，Q点的线速度大，即υP＜υQ。

故选B。

13．（1） ；（2）

【详解】

（1）轮子的线速度为

轮子转动角速度为

，

（2）如图所示

水管出水口距轮轴水平距离

解得

14．（1）；（2）

【详解】

（1）因为

所以，代入数据得

（2）由几何知识知

因为

联立，代入数据求得

15．576m/s

【详解】

子弹的速度

解得

16．（1） ；（2）

【详解】

(1)轮子的线速度为

轮子转动角速度为

(2)设水流到达轮子边缘的竖直分速度为vy，运动时间为t，水平位移为x

水管出水口距轮轴O水平距离l

17．错误    正确    错误    正确    正确   

18．       

【详解】

物体运动的速度大小等于定滑轮边缘的线速度，所以

v=

物体做初速度为零的匀加速直线运动

v=at

可得出

物体受重力mg和拉力F作用，由牛顿第二定律得

mg-F=ma

可求出

F=m（g-a）=

19．4.55    1.46   

【详解】

(1)由题图乙可知，圆盘转一圈的时间在横轴上显示22小格，又横轴上每小格表示，所以圆盘转动的周期为

故圆盘的转速为

(2)由题图乙可知电脉冲持续的时间为

所以圆盘侧面反光涂层的长度为

20．

【详解】

子弹在a处进入筒后，沿直径匀速直线运动，经

时间打在圆筒上，在t时间内，圆筒转过的角度

则

得