3.2匀速圆周运动的规律基础巩固（Word版含答案）

3.2匀速圆周运动的规律基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（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．放寒假了，小张，小王和小李出去旅游了一番，小张去海南岛呼吸新鲜空气，小王去抱犊寨爬了趟山，小李去哈尔滨看冰雕了．当他们在旅游景点随地球一起转动时，则（ ）
A．小张的角速度最大、小李的线速度最小
B．小李的角速度最小、小张的线速度最大
C．三个人的角速度、周期和线速度都相等
D．三个人的角速度、周期一样，小李的线速度最小
3．如图所示，当用扳手拧螺母时，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（　　）
A．ωP<ωQ，vPC．ωP<ωQ，vP=vQ D．ωP=ωQ，vP>vQ
4．如图所示，完全相同的三个小球A、B、C均用长为的细绳悬于小车顶部，小车以的速度匀速向右运动，A、C两球与小车左、右侧壁接触，由于某种原因，小车的速度突然减为0，此时悬线张力之比为（重力加速度g取）（　　）
A．3∶3∶2 B．2∶3∶3 C．1∶1∶1 D．1∶2∶2
5．伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是（ ）
A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B．没有力作用，物体只能处于静止状态
C．物体在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D．同一物体，运动快时比运动慢时的惯性大
6．一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s，转动周期为4s，则下列说法正确的是（　　）
A．角速度为0.5rad/s B．运动轨迹的半径为1m
C．转速为0.25r/s D．频率为Hz
7．如图所示是自行车传动系统中的大齿轮，链条、小齿轮和后轮，A是大齿轮边沿的一点，B是小齿轮边沿的一点，C是后轮边沿的一点，当悬空后轮手摇脚踏板使轮子转动时，A、B、C三点的线速度v，角速度的关系，下列正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为2s。则该物体在运动过程的任一时刻，速度变化率的大小为（　　）
A．2m/s2 B．4πm/s2 C．0 D．4m/s2
9．如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子边缘上的点，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径，C为磁带外缘上的一点，现在进行倒带此时下列说法正确的是（　　）
A．A、B、C三点的周期之比为3：1：3
B．A、B、C三点的线速度之比为3：1：3
C．A、B、C三点的角速度之比为1：3：3
D．A、B、C三点的向心加速度之比为9：1：4
10．用材料和粗细相同、长短不同的两段绳子，各栓一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么 （　　）
A．两个球以相同的角速度运动时，长绳易断
B．两个球以相同的线速度运动时，长绳易断
C．两个球以相同的周期运动时，短绳易断
D．无论如何，长绳易断
11．质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么(　　)
A．碗的内表面动摩擦因数处处相同
B．石块下滑过程中加速度始终为零
C．石块下滑过程中的所受合外力大小不变，方向始终指向球心
D．石块下滑过程中受的摩擦力大小不变
12．在图中，A、B为啮合传动的两齿轮，，则A、B两轮边缘上两点的（　　）
A．角速度之比为2：1 B．线速度之比为1：1
C．周期之比为1：2 D．转速之比为2：1
13．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
14．自行车变速器的工作原理是依靠线绳拉动变速器，变速器通过改变链条的位置，使链条跳到不同的齿轮上而改变速度自行车的部分构造如图所示，下列有关说法中不正确的是( )
A．自行车骑行时，后轮边缘的轮胎与飞轮的角速度相等
B．自行车拐弯时，前轮边缘与后轮边缘的线速度大小一定相等
C．自行车上坡时，理论上采用中轴链轮最小挡，飞轮最大挡
D．自行车骑行时，链条相连接的飞轮边缘与中轴链轮边缘的线速度大小相等
15．近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目，如图（俯视图）是某台设计的冲关活动中的一个环节．要求挑战者从平台上跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上，而不落入水中．已知平台到转盘盘面的竖直高度为1.25m，平台边缘到转盘边缘的水平距离和转盘半径均为2m，转盘以12.5r/min的转速匀速转动．转盘边缘间隔均匀地固定有6个相同障碍桩，障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等．若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度沿AO方向跳离平台，把人视为质点，不计桩的厚度，g取10 m/s2，则能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度为 （ ）
A．4m/s B．5m/s C．6m/s D．7m/s
二、填空题（共4题）
16．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．当皮带轮匀速转动时，皮带与轮间不打滑．a、b两点的线速度的大小关系是va_______vb（选填“>”、 “=”或“<”）；a、b两点的角速度的大小关系是ωa_______ωb（选填“>”、“=”或“<”）；a、b两点的周期的大小关系是Ta_______Tb（选填“>”、“=”或“<”）．
17．A、B两质点分别做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的弧长之比2：3，而转过的角度之为3：2，则它们的周期之比TA：TB=_______，半径之比RA：RB=_______．
18．某物体做匀速圆周运动，圆周的半径为R，周期为T，物体在运动的时间内，位移的大小是_____，路程是_________，转过的角度是_________。
19．图甲是利用激光测转速的原理示意图，图甲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。当圆盘转到某一位置时，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），取。
（1）若图乙中示波器显示屏横向的每大格（含有5等分小格）对应的时间为，则圆盘的转动周期______，转速______；
（2）若测得圆盘半径为，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为______。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，半径为0.1m的轻滑轮通过绕在其上面的细线与重物相连，若重物由静止开始以2m/s2的加速度匀加速下落，重物下落高度为1m时，求：
（1）滑轮边缘质点的速度大小；
（2）滑轮转动的角速度大小。
21．如图是一种叫做“魔盘”的娱乐设施示意图．某物理兴趣小组想测量“魔盘”的转速，他们先测量了“魔盘”的半径 r=1.5m，“魔盘”上边缘离地的高度 h=0.8m，然后将一毛巾用水浸湿后用网袋装好固定在“魔盘”上的边缘，当“魔盘”转动起来后，从毛巾上飘落到地面的水滴离转轴的最大半径为 R=2.5m，若不计空气阻力对水滴的影响，取 g 为10m/s2。那么“魔盘”的最大转速为多少转/分？
22．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。
23．地球绕地轴自转示意如图所示。设地球上两点A、B的纬度分别是1和2，试分别求出这两点的线速度之比和角速度之比。
参考答案
1．D
2．D
3．B
4．A
5．A
6．C
7．C
8．B
9．B
10．A
11．C
12．B
13．C
14．B
15．B
16．= <， >．
17．2：3，4：9
18．
19．
20．（1）2m/s；（2）20rad/s
21．32r/min
22．（1）初速度为零的匀加速直线运动，6N；（2）160m
23．（1）；（2）1：1