3.1匀速圆周运动快慢的描述基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版(2019)必修第二册
一、选择题(共15题)
1.杭州十四中凤起校区实验楼大厅里科普器材中有如图所示的传动装置:在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮。若齿轮的齿很小,大齿轮半径(内径)是小齿轮半径的3倍,则当大齿轮顺时针匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.小齿轮逆时针匀速转动
B.小齿轮的每个齿的线速度均一样
C.大小齿轮的角速度相等
D.小齿轮每个齿的向心加速度是大齿轮每个齿的向心加速度的3倍
2.关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.变速运动一定是曲线运动
B.做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零
C.平抛运动一定是变加速曲线运动
D.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
3.甲、乙两物体都在做匀速圆周运动,以下哪种情况乙物体的向心加速度比甲大
A.甲、乙的线速度相等,乙的半径大
B.甲、乙的周期相等,甲的半径大
C.甲、乙的角速度相等,乙的线速度大
D.甲、乙的线速度相等,在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大
4.质点做匀速圆周运动时( )
A.线速度越大,其转速一定越大
B.角速度大时,其转速一定大
C.线速度一定时,半径越大,则周期越短
D.无论半径大小如何,角速度越大,则质点的周期一定越长
5.如图所示的皮带传动装置,大轮半径是小轮半径的两倍。A、B、C为轮上三点,C在半径的中点,传动过程中皮带不打滑。下列结论正确的是( )
A.B点与C点的线速度大小相等 B.B点与C点的角速度大小相等
C.A点与B点的线速度大小相等 D.A点与B点的向心加速度大小相等
6.如图所示,皮带传动装置,在运行中皮带不打滑,两轮半径分别为R和r,且r/R=2/3,M、N分别为两轮边缘上的点,则在皮带运行过程中,M、N两点的角速度之比为ωM:ωN=___;线速度之比vM:vN=_______
A.3:2 1:1 B.2:3 1:1
C.3:2 2:1 D.3:2 1:2
7.某品牌电动自行车的铭牌如下:
车型:寸(车轮直径:) 电池规格:(蓄电池)
整车质量: 额定转速:(转/分)
外形尺寸: 充电时间:
电机:后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压/电流:
根据该铭牌的有关数据可知该车的额定时速约为( )
A.15km/h B.18km/h C.20km/h D.25km/h
8.如图所示,是某自行车的链条传动示意图,某时刻链条移动的速率为v,大、小齿轮角速度分别为ω1、ω2大、小齿轮的直径分别为d1、d2,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示的传动装置中,已知大轮A的半径是小轮半径的2倍,A、B分别在边缘接触,形成摩擦传动,接触点无打滑现象.A为主动轮.设A、B两轮边缘的线速度分别为v1、v2,加速度大小分别为ω1、ω2,周期分别为T1、T2,向心加速度大小分别为a1、a2,则( )
A.v1:v2=2:1 B.ω1:ω2=1:2 C.T1:T2=1:1 D.a1:a2=2:1
10.一物体沿着半径为0.5m的圆周做匀速圆周运动,若其角速度是3.14rad/s,则它的线速度和周期分别是( )
A.v=6.18m/s,T=0.5s B.v=1.57m/s,T=0.5s
C.v=6.18m/s,T=2s D.v=1.57m/s,T=2s
11.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动的速度大小一定变化
B.一段时间内,做曲线运动的物体的位移可能为零
C.曲线运动的加速度一定变化
D.在平衡力作用下,物体可能做曲线运动
12.下列说法正确的是( )
A.做平抛运动的物体机械能一定守恒
B.做变速运动的物体机械能不可能守恒
C.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
D.做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态
13.修正带是中学生必备的学习用具,其结构如图所示,包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件,大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中,设大小齿轮相互吻合,a、b点分别位于大小齿轮的边缘,c点位于大齿轮的半径中点,当纸带匀速走动时( )
A.大小齿轮的转向相同
B.a、b点的线速度相同
C.b、c点的角速度相同
D.b点的向心加速度最大
14.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分,如图所示。在自行车行驶过程中( )
A.大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大
B.后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大
C.后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比
D.大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比
15.对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中正确的是( )
A.线速度不变 B.周期变化
C.角速度大小不变 D.运动状态不变
二、填空题(共4题)
16.一个质点做匀速圆周运动角速度为,当该质点与半径的连线转过弧度时,质点经过的弧长为s,则该质点的线速度为__________,这段时间为_________.
17.如图所示,一圆环以直径AB为轴作匀速转动,则环上P、Q两点线速度大小vP:vQ=____.如果环的转动周期为2s,则P点做圆周运动的角速度为______rad/s.
18.如图所示的皮带传动装置,主动轮上两轮的半径分别为和,从动轮的半径为,、、分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,则、、三点的线速度大小之比_________;、、三点的加速度大小之比_________。
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,圆环以直径为轴匀速转动,P、Q是圆环上的两点。已知圆环的半径,,,转动周期。计算结果中可以含有π。试计算:
(1)环上Q点转动的角速度;
(2)环上P点转动的线速度。
21.如图所示,半径为R的圆轮在竖直面内绕过O点垂直于圆轮的轴逆时针方向匀速转动,轮上a、b两点与O的连线相互垂直,a、b两点均粘有一个小物体,当a点转至最低位置时,a、b两点处的小物体同时脱落,经过相同时间落到水平地面上,圆轮最低点距地面高度为R。求:
(1)圆轮转动的角速度大小;
(2)a点脱落的小物体落至地面的过程中的位移大小。
22.如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其圆心的竖直轴匀速转动,规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向,在O点正上方距盘面高为h=1.25m处有一个可间断滴水的容器,从t=0时刻开始,容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,已知t=0时刻滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水,则:(取)
(1)每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上;
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,圆盘的角速度应为多大;
(3)当圆盘的角速度为6.28rad/s时,第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离2m,求容器的加速度a为多少。
23.申雪、赵宏博是我国双人花样滑冰的名将,曾代表祖国在世界各大比赛中取得了骄人的成绩。如图所示是模拟赵宏博(男)以自己为转动轴拉着申雪(女)做匀速圆周运动,若赵宏博的转速为,申雪触地冰鞋的线速度为。
(1)求申雪做圆周运动的角速度。
(2)求申雪触地冰鞋做圆周运动的半径。
参考答案
1.D
2.B
3.C
4.B
5.C
6.B
7.C
8.A
9.B
10.D
11.B
12.A
13.D
14.C
15.C
16.
17. π
18.
19.
20.(1);(2)
21.(1);(2)
22.(1)0.5s;(2);(3)
23.(1);(2)