2.1圆周运动 课时检测（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第二册
2.1圆周运动 课时检测（解析版）
1．关于时钟上的时针、分针和秒针的角速度关系，以下说法中正确的是（　　）
A．时针的角速度与分针的角速度之比为1：60
B．时针的角速度与分针的角速度之比为1：24
C．分针的角速度与秒针的角速度之比为1：12
D．分针的角速度与秒针的角速度之比为1：60
2．我国将于2022年前后完成空间站在轨组装工程，空间站由核心舱、实验舱等构成。其中核心舱有3个对接口用于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间站。空间站每隔92分钟绕地球一圈。关于本材料中的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．空间站在太空“漂浮”时做匀速直线运动
B．货运飞船与核心舱对接时可看成质点
C．货运飞船与核心舱对接时，以地球为参考系它是静止的
D．空间站92min绕地球一圈，92min为时间间隔。
3．如图所示，、是两个摩擦传动的靠背轮，是主动轮，是从动轮，它们的半径关系，和是轮边缘上的两个点，点是轮半径的中点，下列判断正确的是（　　）
A． B． C． D．
4．下列说法正确的是（　　）
A．加速度恒定的运动不可能是曲线运动
B．曲线运动的速度一定变化
C．平抛运动不是匀变速运动
D．匀速圆周运动是速度不变的运动
5．如图所示，大、小轮之间靠摩擦传动，接触面不打滑，A、B两点分别位于大、小轮的边缘，关于A、B两点线速度的大小、和角速度、的关系，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示，在风力推动下，风叶带动发电机发电，M、N为同一个叶片上的两点，下列说法中正确的是
A．M点的线速度等于N点的线速度
B．M点的角速度小于N点的角速度
C．M点的向心加速度小于N点的向心加速度
D．M点的周期大于N点的周期
7．儿童自行车两侧有两个保护轮防止儿童摔倒，已知后轮半径是保护轮半径的三倍。取后轮和保护轮边缘上的点分别为A和B，当儿童正常骑车车轮无滑动时，则A、B两点（　　）
A．转动周期相同
B．向心加速度相同
C．线速度大小之比为3：1
D．角速度大小之比为1：3
8．如图，半径之比R︰r=2︰1的大小两轮通过皮带传动匀速转动，且皮带与轮边缘之间不发生相对滑动．大轮上一点P到轴心的距离为r，Q为小轮边缘上的点。P、Q两点的（　　）
A．周期之比Tp︰TQ=1︰2
B．线速度之比vP︰vQ=1︰1
C．角速度之比ωP︰ωQ=1︰2
D．向心加速度之比aP︰aQ=1︰2
9．如图所示，纸风车上有A、B两点，A点离轴心较远，当风车被风吹着绕中心转动时，A、B两点的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB，则（　　）
A．ωA=ωB，vA>vB B．ωA=ωB，vAC．ωA<ωB，vA=vB D．ωA>ωB，vA=vB
10．如图所示，电动机皮带轮与机器皮带轮通过皮带连接，转动时皮带与两轮之间不发生滑动。已知电动机皮带轮半径为r，P、Q分别为电动机皮带轮和机器皮带轮边缘上的点，A为机器皮带轮上的点。设电动机皮带轮匀速转动，此时P点线速度大小为vP。关于P点角速度大小ω，下列表达式正确的是（　　）
A． B． C． D．
11．家用台式计算机上的硬磁盘的磁道和区如图所示，某台计算机上的硬磁盘共有9216个磁道（即9216个不同半径的同心圆），每个磁道分8192个扇区（每扇区为圆周），每个扇区可以记录512个字节，电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动，磁头在读、写数据时是不动的，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道，下列选项正确的是（　　）
A．每个字节在磁道上所占用的磁道长度都相同
B．磁盘转动的角速度是240rad/s
C．一个扇区通过磁头所用的时间为1.7×10-3s
D．不计磁头转移磁道的时间，1s内最多可以从一个硬盘面上读取5.0×108个字节
12．如图所示为旋转脱水拖把，拖把杆内有一段长度为35cm的螺杆通过拖把杆下段与拖把头接在一起。螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为d = 5cm，拖把头的半径为10cm。拖把杆上段相对螺杆向下运动时拖把头就会旋转，把拖把头上的水甩出去。某次脱水时，拖把杆上段在1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是（ ）
A．拖把头边缘的线速度大小为0.7πm/s
B．拖把杆向下运动的速度大小为0.1πm/s
C．拖把头转动的角速度为7πrad/s
D．拖把头的转速为7r/s
13．有一底面半径为r的筒绕其中心轴线做角速度为ω的匀速圆周运动，如图所示．今用一枪对准筒的轴线射击，当子弹穿过圆筒后发现筒上留下两个弹孔，且两弹孔的连线正好位于筒的一条直径上，则子弹的速度可能值为(　　)
A． B． C． D．
14．变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，下图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有16齿，D轮有12齿，则：（　　）
A．该车可变换四种不同档位
B．该车可变换两种不同档位
C．当A轮与C轮组合时，两轮的角速度之比
D．当A轮与C轮组合时，两轮的角速度之比
15．如图所示的靠轮传动装置中右轮半径为2r，a为它边缘上的一点，b为轮上的一点，b距轴为r，左侧为一轮轴，大轮的半径为4r，d为它边缘上的一点，小轮的半径为r，c为它边缘上的一点。若靠轮不打滑传动，则（　　）
A．b点与d点的线速度大小相等
B．a点与c点的线速度大小相等
C．c点与b点的角速度相等
D．a点与d点的向心加速度大小之比为1∶8
16．请根据加速度的特点，对以下七种运动进行分类，并画出分类的树状结构图：匀速直线运动；匀变速直线运动；自由落体运动；抛体运动；平抛运动；匀速圆周运动；变速圆周运动。
17．下图是一种高速喷射流测速器，金属环的半径为R，以角速度ω旋转，当狭缝P经过喷射口时，粒子就进入圆环，如果环不转动，粒子应沿直径打在A点，由于环高速转动，因此粒子将落到点。与OA间夹角为，则喷射流的速度为多少？（重力和空气阻力不计）
参考答案
1．D
【详解】
AB．由公式得，时针的周期是12h，分针的周期是1h，它们的周期比为12：1，则角速度之比为1：12，故AB错误；
CD．由公式得，分针的周期60min，秒针的周期是1min，它们的周期比为60：1，所以角速度之比为1：60，故C错误，D正确。
故选D。
2．D
【详解】
A．空间站在太空“漂浮”时绕地球做圆周运动，故A错误；
B．飞船与核心舱对接时不可看成质点，否则不能对接，故B错误；
C．飞船与核心舱对接时，以地球为参考系它是运动的，故C错误；
D．空间站92min绕地球一圈，其中92min对应时间段即为时间间隔，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
AD．因AB两轮边缘的线速度相同，则根据
可知，角速度
根据
可知
即AD错误；
CD．因ac两点同轴转动，则角速度相等，即
则
根据
可知
选项B正确，C错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．加速度恒定的运动也可能是曲线运动，例如平抛运动，A错误；
B．曲线运动的速度方向一定变化，则速度一定变化，B正确；
C．平抛运动的加速度是恒定不变的，则平抛运动是匀变速运动，C错误；
D．匀速圆周运动速度的大小不变，方向不断变化，则是速度变化的运动，D错误。
故选B。
5．B
【详解】
因为AB两点同缘转动，则线速度相等，即
根据v=ωr可知，因rA>rB，可知
故选B。
6．C
【详解】
ABD．由于M、N两点的转动的角速度相等，则周期相等， M点转动的半径小，根据v=rω知，M点的线速度小于N点的线速度，故ABD错误．
C．M、N的角速度相等，M点的转动半径小，根据a=rω2知，M点的向心加速度小于N点的加速度，故C正确．
7．D
【详解】
C．由于后轮和保护轮在相同时间内，运动的路程相等，因此两点线速度大小相等，C错误；
A．根据
可知A、B两点运动周期之比为3：1，A错误；
B．根据
可知A、B两点向心加速度之比为1：3，B错误；
D．根据
可知A、B两点角速度之比为1：3，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
C．设大轮边缘上一点S，两轮子通过皮带传动，轮子边缘上点的线速度大小相等，根据可得
而P点和S点的角速度相等，所以有
故C正确；
A．根据可得
Tp︰TQ=2︰1
故A错误；
B．由于P、Q两点半径相同，根据可得
vP︰vQ=1︰2
故B错误；
D．根据可得
aP︰aQ=1︰4
故D错误。
故选C。
9．A
【详解】
风车被风吹着绕中心转动时，A、B两点属于同轴转动，角速度相等，则，由
可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
10．C
【详解】
ABCD．设电动机皮带轮匀速转动的时间为，转过的角度为，所对应的弧长，则有
解得
根据线速度的定义
角速度定义式
整理得
ABD错误C正确。
故选C。
11．D
【详解】
A．每个磁道扇区数相同，每个扇区可记录字节数相同，即每个磁道上可记录字节数相同，但半径不同，所以不同磁道上每个字节所占用的长度不同，故A错误；
B．电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动，磁盘转动的角速度是
故B错误；
C．经过一个扇区转过的圆心角为：，故经过一个扇区用时为：
故C错误；
D．转速为n=7200r/min=120r/s，则计算机在1s内从磁盘面上读取的字节数
N=120×8192×512=5.0×108（字节）
故D正确。
故选D。
12．D
【详解】
C．螺杆在旋转的一个周期T内向下移动一个螺距d，则有
则拖把头转动的角速度
C错误；
A．拖把头边缘的线速度大小为
A错误；
B．拖把杆向下运动的速度大小为
B错误；
D．拖把头的转速为
D正确。
故选D。
13．AB
【分析】
子弹沿圆筒直径穿过圆筒，结果发现圆筒上两弹孔的连线正好位于筒的一条直径上，在子弹飞行的时间内，筒有可能转动n圈，结合时间相等，从而得出子弹的速度；
【详解】
筒的周期，筒上留有两个弹孔，说明在子弹打穿筒的过程中，筒有可能转动n圈，故经历的时间，则子弹的速度为：，这里的n＝1，2，3…，即分母为整数，当时，；当时，，故选项AB正确，CD错误．
【点睛】
解决本题的关键知道圆筒转动的周期性，抓住子弹飞行的时间和圆筒转动时间相等进行求解．
14．AC
【详解】
AB．A轮分别与C轮、D轮组合，自行车可有两种速度，B轮分别与C轮、D轮组合自行车又有两种速度，所以该车可变换四种不同档位，A正确，B错误；
CD．同缘传动边缘点线速度相等，则有前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积，当A轮与C轮组合时，两轮边缘的线速度大小相等，有
解得
C正确，D错误。
故选AC。
15．BD
【详解】
B．因靠轮与小轮之间摩擦传动，不打滑时轮缘上各点线速度大小相等，故B正确；
AC．a与b、c与d分别同轴转动，角速度各自相等。设小轮的角速度为ω，则由
可得
，
，
可见
AC错误；
D．由
得
D正确。
故选BD。
16．见解析
【详解】
匀速直线运动的加速度为零；匀变速直线运动、自由落体运动、抛体运动、平抛运动加速度保持不变，都属于匀变速运动；匀速圆周运动与变速圆周运动的加速度不断变化，属于变加速运动。
树状结构图如图所示
17．（n=0、1、2…）
【详解】
设喷射流的速度为v。据题知：粒子落到A′点时金属环转过的角度
=θ+2πn，n=0，1，2…
根据
=
解得
v=，n=0，1，2…