6.1圆周运动课时提升练-2021—2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word含答案）

6.1圆周运动 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．匀速圆周运动是一种（　　）
A．匀速运动 B．匀加速运动
C．匀加速曲线运动 D．变速曲线运动
2．如图所示，由于地球自转，地球上的一切物体都随地球一起转动，现有A、B两人，A在赤道上，B在北纬60°处，则A、B两人的线速度之比为（　　）
A． B． C． D．
3．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
4．如图，关于钟表上的时针、分针和秒针的周期大小关系，以下说法正确的是（　　）
A．时针的周期最大
B．分针的周期最大
C．秒针的周期最大
D．三根针的周期一样大
5．如图所示，皮带传动装置中小轮半径ra是大轮半径rb的一半，大轮上c点到轮心O的距离恰等于ra，若皮带不打滑，则图中a、b、c三点（　　）
A．a点与c点的线速度大小相等 B．a点与b点的角速度大小相等
C．a点与c点的周期相等 D．b点与c点周期相等
6．一物体做匀速圆周运动，其线速度大小为2m/s，则物体在0.5s内通过的弧长为（　　）
A．4m B．3m C．2m D．1m
7．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．
8．如图所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮，A是主动轮，B是从动轮，它们的半径关系，和是轮边缘上的两个点，点是A轮半径的中点，下列判断正确的是（　　）
A． B． C． D．
9．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
10．质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内该质点（　　）
A．加速度可能是恒定的
B．物体受到的合外力一定在不断改变
C．速度的方向和大小一定都在不断改变
D．加速度与速度的方向可能相同
11．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
12．某高速公路收费站的的直杆道闸的示意图如图所示，杆的长度为，当小车靠近道闸时，杆绕点转动放行，在杆从与水平方向成匀速转动到的过程中，端的线速度大小为，则该转动过程所用的时间为（　　）
A． B． C． D．
13．走时准确的钟表分针与时针由转动轴搭配针尖的长度之比为3:2，则（　　）
A．分针与时针的角速度之比为12:1
B．分针与时针的角速度之比为60:1
C．分针针尖与时针针尖的线速度之比为8:1
D．分针针尖与时针针尖的线速度之比为18:1
14．如图所示的传动装置中，A轮顺时针转动，并通过皮带带动B轮转动（皮带不打滑）。a、b分别是两轮边缘上的点，它们的线速度大小分别为va、vb下列判断正确的是（　　）
A．B轮顺时针转动 B．B轮逆时针转动
C． D．
15．在如图所示的皮带传动装置中，a是大轮边缘上的一点，b是小轮边缘上的一点．当轮盘匀速转动时（皮带不打滑），下列说法正确的是（　　）
A．a、b两点的线速度大小相等
B．a、b两点的线速度大小不相等
C．a、b两点的角速度大小相等
D．a、b两点的角速度大小不相等
二、解答题
16．如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，求：
(1)圆盘的半径；
(2)圆盘转动角速度的最小值。
17．如图所示，质量为m=1kg的小物块放在足够长直水平面上，用水平细线紧绕在半径为R=0.25m的薄壁圆筒上。t=0时，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动中角速度满足ω=16t（rad/s）。物块和地面之间动摩擦因数为μ=0.2，取g=10m/s2。
（1）请说明物块做何种运动并求出物块运动中受到的拉力的大小。
（2）当圆筒角速度达到ω0=64rad/s时，使其匀速转动，再经过4s，停上转动，求小物块从开始到停止通过的总路程。
参考答案
1．D
【详解】
匀速圆周运动物体的加速度的方向不断变化，所以是一种变速曲线运动，故D正确，ABC错误。
故选D。
2．B
【详解】
设地球半径为R，地球上各点的角速度相同，由
可知，线速度与半径成正比，故A、B两人的线速度之比为
B正确。
故选B。
3．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。
4．A
【详解】
根据周期的定义可知，时针的周期最大，BCD错误，A正确。
故选A。
5．D
【详解】
由题意可知
根据
可知
，
根据
可知
故ABC错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
物体在0.5s内通过的弧长为
故选D。
7．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。
8．D
【详解】
由于A、B两轮之间通过摩擦传动，故A、B两轮的边缘的线速度大小相同，故
根据公式
可得
由于a与c在同一个圆上，故
所以
又因为bc点半径相同，所以
又因为周期
所以
故ABC错误，D正确。
故选D。
9．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。
10．A
【详解】
A．物体做曲线运动，加速度可能是恒定的，例如平抛运动，故A正确；
B．物体受到的合外力与速度的方向一定不在同一直线，但合外力不一定改变，如平抛运动，故B错误；
C．速度的方向一定在不断改变，但速度的大小不一定改变，如匀速圆周运动，故C错误；
D．物体受到的合外力与速度的方向一定不在同一直线，则加速度与速度的方向一定不同，故D错误。
故选A。
11．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。
12．D
【详解】
P点做匀速圆周运动，转动所用时间为
故选D。
13．AD
【详解】
AB．分钟转一圈用时为1h，时针转一圈用时为12h，则由可知分针与时针的角速度之比为12:1，故A正确，B错误；
CD．由可求分针针尖与时针针尖的线速度之比为
故C错误，D正确。
故选AD。
14．BC
【详解】
AB．由图可知，B轮的转动方向与A轮转动方向一定是相反的，所以B轮逆时针转动，故A错误，B正确；
CD．a点与b点属于同缘传送，所以两点具有相等的线速度，即
故C正确，D错误。
故选BC。
15．AD
【详解】
AB．大轮小轮共速传动，a、b两点线速度大小相等；故A正确，B错误；
CD．由公式可知，大轮半径大，角速度小。故C错误，D正确。
故选AD。
16．(1)；(2)
【详解】
(1)飞镖水平抛出后做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此飞行时间
t=
飞镖击中P点时，P恰好在最下端，则
2r=gt2
解得圆盘的半径为
r=
(2)飞镖击中P点，则P点转过的角度θ满足
θ=π+2kπ（k=0，1，2，……）
故
ω=（k=0，1，2，……）
圆盘转动角速度的最小值为
17．（1）初速度为零的匀加速直线运动，6N；（2）160m
【详解】
（1）圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，圆筒边缘的线速度
线速度与时间成正比，物块做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度时间公式
可知加速度大小为
设物块受到的拉力大小为T，对物块由牛顿第二定律得
代入数据解得
（2）角速度为0到64rad/s时间内，小物块做匀加速直线运动，时间为4s，期间的路程为
在4s末的速度为
然后做匀速直线运动，时间为4s，期间的路程为
然后小物块做匀减速直线运动，加速度为
做匀减速运动的路程
所以总路程