2.1圆周运动基础巩固2021—2022学年高中物理教科版(2019)必修第二册
一、选择题(共15题)
1.地球在太阳系内同时进行着两种运动——绕太阳公转和绕地轴自转,且转动的方向都是自西向东。某时刻,地球正对太阳的一侧是白昼,背对太阳的一侧是黑夜。则以太阳为参考系,下列说法中正确的是( )
A.地球上各点的运动快慢是一样的
B.地球赤道上各点的运动快慢是一样的
C.地球赤道上各点正午运动得比午夜快一些
D.地球赤道上各点午夜运动得比正午快一些
2.如图所示,圆形磁盘正常转动时,盘上A、B两点的角速度大小分别为A、B。关于A和B的关系,下列判断正确的是( )
A.A>B B.AC.A=B D.无法比较
3.一个小球被细线拴着在水平面内做匀速圆周运动,其运动半径为2m,角速度为1rad/s,则( )
A.小球的线速度为1.5m/s B.小球在3s的时间内通过的路程为4.5m
C.小球做圆周运动的周期约为6.28s D.以上说法都不正确
4.如图所示,拖拉机后轮的半径大于前轮半径,A和B是前轮和后轮边缘上的点,若车行进时车轮没有打滑,则A、B两点( )
A.周期相等 B.角速度相同
C.线速度大小相等 D.向心加速度大小相等
5.如图为常见的自行车传动示意图.A轮与脚蹬子相连,B轮与车轴相连,C为车轮.当人蹬车匀速运动时,以下说法中正确的是( )
A.A轮与B轮的角速度相同
B.B轮边缘与C轮边缘的线速度大小相同
C.A轮边缘与B轮边缘的线速度大小相同
D.B轮边缘点与C轮边缘点的向心加速度相同
6.如图所示,O1、O2是皮带传动的两轮,O1半径是O2的2倍,O1上的C点到轴心的距离等于半径的一半,则
A. B.
C. D.
7.结合生活常识可以判断钟表里时针转动的角速度和地球自转的角速度之比为( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.365:1
8.转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的体闲活动,如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱,其中也包含了许多的物理知识,假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动,若笔杆上A点的速率为v1、B点的速率为v2,笔上A点到B点的间距为L,则O点到B点的距离为( )
A. B.
C. D.
9.对于做匀速圆周运动的物体,下列说法不正确的是( )
A.速度不变 B.速率不变 C.角速度不变 D.周期不变
10.如图所示,地球绕OO′轴自转,则下列说法正确的是( )
A.A、B两点的周期相等
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两点的转动角速度不相同
11.如图,一质点沿螺旋线自外向内运动,已知其半径转过的圆心角θ与运动时间t成正比,则质点运动中
A.角速度不变
B.向心加速度不变
C.线速度越来越大
D.合外力越来越大
12.在匀加速直线运动中,我们用加速度a描述速度v的变化快慢。与之类似,在匀加速圆周运动中可以引入角加速度β来描述角速度ω的变化快慢。如图所示,M、N是水平圆盘上的两个点,它们与圆心O间的距离分别为rM和rN,且rM=rN=r。圆盘由静止开始绕过O点的竖直转轴匀加速转动,经过时间t,M点的线速度为v,,则两点的角加速度分别为( )
A., B., C., D.,
13.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处,在杆的中点C处拴一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物M.C点与O点距离为l.现在杆的另一端用力.使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置(转过了90°角),此过程中下述说法中正确的是( )
A.重物M做匀速直线运动
B.重物M做匀变速直线运动
C.重物M的最大速度是ωl
D.重物M的速度先减小后增大
14.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径是4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中,皮带不打滑。则( )
A.点与点的线速度大小相等 B.点与点的角速度大小相等
C.点与点的线速度大小相等 D.点与点的线速度大小相等
15.如图所示,为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘,两圆盘平行间距x=2m,轴杆的转速为60r/s,转动方向如图所示,子弹穿过两圆盘留下的两个弹孔所在的半径间夹角为60°,则该子弹速度可能是
A.300m/s B.720m/s
C.1080m/s D.1440m/s
二、填空题(共4题)
16.线速度:
(1)定义:物体做圆周运动,在一段______的时间Δt内,通过的弧长为Δs,则Δs与Δt的______叫作线速度,公式:v=。
(2)意义:描述做圆周运动的物体______的快慢。
(3)方向:物体做圆周运动时该点的______方向。
17.A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动,A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍,A的角速度是B的。则两球的线速度之比vA:vB=_______;周期之比TA:TB=_______。
18.1920年科学家史特恩测定气体分子速率的装置如图所示,A、B为一双层共轴圆筒形容器,外筒半径为R,内筒半径为r,可同时绕其共同轴以同一角速度 高速旋转,其内部抽成真空,沿共同轴装有一根镀银的铂丝K,在铂丝上通电使其加热,银分子(即原子)蒸发成气体,其中一部分分子穿过A筒的狭缝a射出到达B筒的内表面.由于分子由内筒到达外筒需要一定时间,若容器不动,这些分子将到达外筒内壁上的b点,若容器转动,从a穿过的这些分子仍将沿原来的运动方向到达外筒内壁,但容器静止时的b点已转过弧长s到达点.测定该气体分子最大速度的大小表达式为v =_________。
19.如图(a)所示,一圆盘可绕过其圆心的水平轴在竖直平面内转动,在圆盘的边缘上绕有足够长的细线,细线上A点处有一标记(图中的黑点),沿水平方向匀加速拉动细线的一端使圆盘转动,细线与圆轮边缘无相对滑动,同时用频闪照相技术将细线上标记的运动拍摄下来,照片如图(b)所示,A1、A2、A3、A4表示不同时刻黑点的位置。已知照片背景为厘米刻度尺,光源的频闪周期为T,要由图(b)照片提供的信息求出A3标记时圆轮转动的角速度,还需直接测量的物理量是______________;从拍摄到A3的标记起(此时圆盘角速度为ω)再经过3个频闪周期,圆盘的角速度ω′=__________。
三、综合题(共4题)
20.如图所示,小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动,当它运动到图中a点时,在圆形槽中心O点正上方h处,有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出,结果恰好在a点与A球相碰,求:
(1)B球抛出时的水平初速度;
(2)A球运动的线速度最小值;
(3)试确定A球做匀速圆周运动的周期的可能值。
21.如图所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,顶部有入口A,在A的正下方h处有出口B,一质量为m的小球从入口A沿圆筒壁切线方向水平射入圆筒内,要使小球从出口B飞出,小球进入入口A处的速度v0应满足什么条件?
22.如下图所示是一种粒子测量器.圆柱形容器的半径为R,容器壁上有一槽口A,其正对的位置是B,P是喷射高速粒子流的喷口,其喷射方向沿直径方向.现使容器以角速度ω匀速转动,则喷射的粒子流可以从槽口A进入容器,最后落在B′上,测得BB′的弧长为s,求喷射的粒子流的速度.
23.如图为俯视图,利用该装置可以测子速度大小.苴径为d的小纸筒,以恒定角速度ω绕O轴逆时针转动,一颗子弹沿直径水平快速穿过圆纸筒,先后留下a、b两个弹孔,且Oa、Ob间的夹角为α.不计空气阻力,则子弹的速度为多少?
参考答案
1.D
2.C
3.C
4.C
5.C
6.C
7.C
8.B
9.A
10.A
11.A
12.D
13.C
14.C
15.B
16.很短 比值 运动 切线
17.1:1 2:1
18.
19.圆盘半径
20.(1)R;(2)2πR;(3) (n=1,2,3,…)
21.(n=1、2、3……)
22.v=(k=0,1,2,…).
23.(n=0,1,2,3…..)