6.1圆周运动 同步练习题（Word版含答案）

6.1圆周运动
一、单选题
1．风能是一种绿色能源。如图所示，叶片在风力推动下转动，带动发电机发电，M、N为同一个叶片上的两点，下列判断正确的是（　　）
A．M点的线速度小于N点的线速度
B．M点的角速度小于N点的角速度
C．M点的转速大于N点的转速
D．M点的周期大于N点的周期
2．关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　）
A．周期不变 B．线速度大小、方向均不变
C．向心力大小、方向均不变 D．向心加速度大小、方向均不变
3．如图所示为一链条传动装置的示意图．已知主动轮是逆时针转动的，转速为n，主动轮和从动轮的齿数比为k，以下说法中正确的是（　　）
A．从动轮是顺时针转动的
B．主动轮和从动轮边缘的线速度大小之比为k
C．从动轮的转速为nk
D．从动轮的转速为
4．如图所示的皮带传动装置，A与B通过皮带连接传动，B与C通过中间轴固定传动，则A与C的线速度之比是（　　）
A．r2：r1 B．r1：r2
C．r2：r3 D．r3：r2
5．如图所示，甲、乙两人分别站在圆周上两个位置，两位置的连线为圆的一条直径。他们同时按顺时针方向沿圆周运动。甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为v1、v2，经时间t后，甲第一次追上乙。则该圆的直径为（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示，用起瓶器打开瓶盖，起瓶器上A、B两点绕O点转动的角速度分别为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
7．如图所示，摩天轮上有A、B两点，在摩天轮转动时，A、B两点的角速度大小分别为ωA、ωB，线速度大小分别为vA、vB，则（　　）
A．ωA>ωB，vA＝vB B．ωA<ωB，vA＝vB
C．ωA＝ωB，vAvB
8．任意相等的两段时间内，运动物体速度的改变量可能不同的是（　　）
A．自由落体运动 B．竖直上抛运动 C．匀速圆周运动 D．匀减速直线运动
9．图为某种自行车的链轮、链条、飞轮、踏板、后轮示意图，在骑行过程中，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮与飞轮的半径之比为3：1，后轮直径为600mm，当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为5rad/s时，后轮边缘处A点的线速度大小为（　　）
A．9.00m/s B．4.50m/s C．0.50m/s D．1.00m/s
10．如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小分别为，线速度大小分别为，则（　　）
A． B． C． D．
11．如图所示，a、b两点分别位于大、小轮的边缘上，c点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑。则角速度相等的是（　　）
A．a　b B．a　c C．b　c D．a　b　c
二、多选题
12．做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是（ ）
A．速度 B．角速度 C．周期 D．转速
13．如图所示为时钟面板，当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是（　　）
A．时针的角速度最小
B．秒针的角速度最小
C．分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度
D．时针、分针、秒针的转动周期一定不相等
三、填空题
14．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______。
15．（1）A、B分别是地球上的两个物体，A在北纬某城市，B在赤道上某地，如图所示。当它们随地球自转时，它们的角速度分别是ωA、ωB，它们的线速度大小分别是vA、vB，则ωA______ωB、vA______vB。
16．如图所示，完全啮合的齿轮A、B的圆心在同一水平高度，A轮的半径是B轮的2倍，固定在B轮上的箭头方向竖直向上。已知A轮被固定不能转动，当B轮绕A轮逆时针匀速转动到A轮的正上方时（齿轮A、B的圆心在同一竖直线上），B轮上的箭头方向向____________（填上或下、左、右）；B轮绕A轮（公转）的角速度与B轮自身（自转）的角速度之比为_____________。（完全啮合的齿轮的齿数与齿轮的周长成正比）
四、解答题
17．据报道，我国“神舟”五号飞船绕地球做圆周轨道运行时，轨道离地面高度是，飞船大约绕地球1圈，请估算“神舟”五号运行的线速度和角速度。地球半径取。
18．“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，杂技演员驾驶摩托车在倾角很大的“桶壁”内侧做圆周运动而不掉下来，如图所示，一杂技演员驾驶摩托车沿半径为5m的圆周做匀速圆周运动，在10s内运动的弧长为200m，求：
（1）摩托车线速度的大小；
（2）摩托车运动的周期。
19．一把竖直撑开的雨伞，其伞面半径为r，伞面边缘距水平地面高度为h，当雨伞以角速度ω旋转时，水滴恰好自边缘甩出，落在地面上形成一个大圆圈，求这个大圆的半径。
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参考答案
1．A
【详解】
M、N两点转动的角速度相等，转速相等，则周期相等，根据
v＝rω
知，M点转动的半径小，则M点的线速度小于N点的线速度，BCD错误，A正确。
故选A。
2．A
【详解】
匀速圆周运动是周期、角速度不变；线速度、向心力、向心加速度大小不变，方向改变的曲线运动。
故选A。
3．C
【详解】
AB．主动轮逆时针转动，带动从动轮也逆时针转动，用链条传动，两轮边缘线速度大小相等，A、B错误；
CD．由
r主：r从＝k
2πn·r主＝2πn从·r从
可得
n从＝nk
C正确，D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A与B通过皮带连接传动，则线速度相等
B与C通过中间轴固定传动，则角速度相等
则
故选C。
5．C
【详解】
设该圆的直径为d，由题意，根据匀速圆周运动规律可得
解得
故选C。
6．B
【详解】
同轴转动，角速度相等，故
由于，根据
故选B。
7．D
【详解】
摩天轮上的A、B两点属于同轴转动，角速度相等，故
ωA＝ωB
由于rBv＝rω
可知
vA＞vB
故选D。
8．C
【详解】
自由落体运动、竖直上抛运动和匀减速直线运动的加速度都是不变的，根据
v=at
可知，在任意相等的两段时间内，物体速度的改变量都相等；匀速圆周运动的加速度是变化的，则在任意相等的两段时间内，物体速度的改变量可能不相等。
故选C。
9．B
【详解】
当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为5rad/s时，由于链轮与飞轮通过链条传动，边缘线速度大小相等，由可知，角速度与半径成反比，故飞轮的角速度为15rad/s，后轮的角速度与飞轮相等，可知，后轮边缘处A点的线速度大小为
故选B。
10．D
【详解】
AB．杆上A、B两点绕O点的转动属于同轴转动，所以角速度相等，故
选项AB错误；
CD．由于，根据
可知
选项D正确、C错误．
故选D。
11．B
【详解】
由题图知a、c都在大轮上，同轴转动，则角速度相等，即
接触面不打滑，所以两轮边缘的线速度大小相等，即
又因为
所以
所以角速度相等的点为a、c两点。
故选B。
12．BCD
【详解】
做匀速圆周运动的物体，角速度、周期和转速不变，速度的大小不变，方向时刻在变，故选BCD。
13．ACD
【详解】
ABD．时针的周期最大，秒针的周期最小，根据
可知，时针的角速度最小，秒针的角速度最大，选项AD正确，B错误；
C．分针的转动半径比时针大，根据
v=ωr
可知，分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度，选项C正确；
故选ACD。
14．4:1 1:8
【详解】
小齿轮A和大齿轮B通过链条连接，线速度相等，即
小齿轮A和后轮C同轴传动角速度相等，有
由
得
15．= <
【详解】
（1）A、B都在地球上，与地球是同一旋转体，则两个物体的角速度相等。
根据角速度与线速度的关系有
vA= ωrA，vB= ωrB，ωA= ωB，rA < rB
则
vA < vB
16．右
【详解】
当A被固定时只有B转动，则B以A的圆心为圆心进行转动，假设A的齿轮半径为2r，则B转动的半径为3r，当B转到A轮的正上方时，经过的路程为
则B自传的圆心角为
所以箭头朝右。
公转角速度与自传角速度之比为
17．，
【详解】
根据公式可得，“神州”五号运行的线速度为
根据公式可得，“神州”五号运行的角速度为
18．（1）20m/s；（2）1.57s
【详解】
（1）依题意，可得摩托车的线速度大小为
（2）摩托车周期为
19．
【详解】
水滴甩出后，做平抛运动，竖直方向上
水滴水平方向上做匀速直线运动，有
根据几何关系有
则大圆的半径为
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