第六章第1节圆周运动提升练习(word版含答案)

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名称 第六章第1节圆周运动提升练习(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-15 16:17:57

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2019人教版必修第二册 第六章 第1节 圆周运动 提升练习
一、多选题
1.在地球表面处取这样几个点放置相同物体:北极点A、赤道上一点B,AB弧的中点C、过C点的纬线上取一点D,如图所示,则(  )
A.物体在B、C、D三点的角速度相同
B.物体在C、D两点的线速度大小相等
C.物体在B、C两点的向心加速度大小相等
D.物体在C、D两点的向心加速度大小相等
2.甲、乙两个做匀速圆周运动的物体,它们的半径之比为3:1,周期之比是1:2,则(  )
A.甲与乙的线速度之比为6:1 B.甲与乙的线速度之比为3:1
C.甲与乙的角速度之比为6:1 D.甲与乙的角速度之比为2:1
3.下列关于曲线运动的说法中正确的是 ( )
A.当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体将做曲线运动
B.做曲线运动的物体加速度一定不为零
C.曲线运动一定是变速运动,但不可能是匀变速运动
D.匀速圆周运动是速度不变的运动
4.关于匀速圆周运动的说法,正确的是(  )
A.匀速圆周运动的速度大小不变,所以做匀速圆周运动的物体没有加速度
B.匀速圆周运动的速度大小不变但方向时刻在变,所以有加速度
C.匀速圆周运动的加速度的大小保持不变,所以是匀变速曲线运动
D.匀速圆周运动的加速度的方向始终指向圆心在改变,所以不是匀变速运动
二、单选题
5.2016年共享单车忽如一夜春风出现在大城市的街头巷尾,方便了百姓的环保出行.如果将自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速转动,如图所示,图中a、b为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点,c、d为飞轮(小齿轮)边缘上的两点,则下列说法正确的是( )
A.a点的角速度大于d点的角速度 B.后轮边缘a、b两点线速度相同
C.b、d两点运动的周期相同 D.飞轮上c、d两点的向心加速度相同
6.风能发电在新能源发电中所占比重不断增加。青海风能资源丰富,如图所示为青海省一风能发电场。在某台风力发电机的叶片上有、、三点,其中、在叶片的端点,在叶片的中点。当叶片转动时( )
A.三点角速度相等 B.三点线速度方向相同
C.两点线速度相同 D.两点向心加速度大小相等
7.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是  
A.由于,所以线速度大的物体向心加速度大
B.由于,所以角速度大的物体向心加速度大
C.由于,所以角速度大的物体线速度大
D.由于,所以频率大的物体角速度大
8.如图所示,家用台式计算机的硬盘上有若干磁道。A、B是不同磁道上的两点,转动的线速度大小分别为vA、vB,角速度分别为ωA、ωB,则(  )
A.vA=vB、ωA<ωB B.vA=vB、ωA>ωB
C.vA>vB、ωA=ωB D.vA9.如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.当圆盘绕其竖直的中心轴匀速转动时,不考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是(  )
A.A的角速度比B的小 B.A、B的角速度一样大
C.A的线速度比B的小 D.A、B的线速度一样大
10.假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍仍做匀速圆周运动,则(  )
A.根据公式,可知卫星的线速度增大到原来的2倍
B.根据公式,可知卫星所需的向心力减小到原来的
C.根据公式,可知地球提供的向心力将减小到原来的
D.根据上述B和C给出的公式,可知卫星的线速度将减小到原来的
11.图为一皮带传动装置,左轮的半径为是它边缘上的一点;右轮半径为是它边缘上的一点,是辐条上的一点,与转轴中心的距离为;传动过程中皮带不打滑,则三点线速度、角速度、向心加速度的大小关系,下列说法正确的是( )
A.线速度的大小关系是 B.角速度的大小关系是
C.向心加速度的大小关系是 D.向心加速度的大小关系是
12.科技馆的科普器材中常有如图所示匀速率的传动装置: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.小齿轮逆时针转动
B.小齿轮每个齿的线速度均相同
C.小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍
D.大齿轮每个齿的向心加速度大小是小齿轮的3倍
13.如图所示,图中的圆a.b.c的圆心均在地球的自转轴线上,a圆位于地球表面,以b圆为轨道的卫星相对于地面静止,c的圆心与地心重合,以下说法正确的是(  )
A.a圆上的物体的线速度比在赤道上的物体的线速度大
B.在地球赤道上的物体的线速度比以b圆为轨道的运行的卫星的线速度大
C.卫星可以沿轨道c做匀速圆周运动
D.a圆位于地球表面,圆上各点角速度不同.
14.如图所示,两个啮合齿轮,小齿轮半径为10 cm,大齿轮半径为20 cm,大齿轮中C点离圆心O2的距离为10 cm,A、B分别为两个齿轮边缘上的点,则A、B、C三点的( )
A.线速度之比为1∶1∶1 B.角速度之比为1∶1∶1
C.向心加速度之比为4∶2∶1 D.转动周期之比为2∶1∶1
15.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,A、B、C分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,则以下说法正确的是(  )
A. B.
C. D.
16.如图所示,A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相同的时间内,它们通过的路程之比是4∶3,绕圆心转过的角度之比是3∶2,则A、B两艘快艇(  )
A.线速度大小之比为4∶3
B.角速度大小之比为3∶4
C.圆周运动的半径之比为2∶3
D.向心加速度大小之比为1∶1
三、实验题
17.一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.
实验器材:电磁打点计时器,刻度尺,纸带,导线,交流电等
实验步骤:(1)如图所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上.
(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点.
(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.
①实验中应选用的电源是( )
A.220V交流电源
B.4~6V低压交流电源
C.4~6V低压直流电源
②若已知打点的周期为T,x1为纸带上计算位移的初始位置坐标,x2为终了位置坐标,x1与x2之间一共有n个打的点(包含x1和x2),圆盘的半径为r,则角速度的表达式为ω=_________.
③某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2 m,得到的纸带的一段如图所示.求得角速度为___.(交流电源频率50Hz,结果保留三位有效数字)
四、解答题
18.在足够高处将质量m=1kg的小球沿水平方向抛出,已知在抛出后第2s末时小球速度大小为25m/s,取g=10m/s2,求:
(1)第2s末时小球下降的竖直高度h;
(2)小球沿水平方向抛出时的初速度大小。
19.一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置如图所示,其中A为光源,B为光电接收器,A、B均固定在车身上,C为小车的车轮,D为与C同轴相连的齿轮。当车轮转动时,A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后成为脉冲光信号,被B接收并转换成电信号,由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内的脉冲数为n,累计脉冲数为N,则要测出小车的速度和行程,还必须测量的物理量或数据是什么?写出小车速度和行程的表达式。
20.如图,在半径R=0.1m的水平圆板中心轴正上方高h=0.8m处以v0=3m/s的速度水平抛出一球,圆板做匀速转动.当圆板半径OB转到图示位置时,小球开始抛出.要使球与圆板只碰一次,且落点为B,求:
(1) 小球击中B点时的速度大小;
(2)若小球在空中运动的时间为0.4s,圆板转动的角速度ω为多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.ABD
【解析】
【详解】
A.地球表面处北极点A、赤道上一点B、AB弧的中点C、过C点的纬线上取一点D;它们同绕地轴转动,所以它们的角速度均相同,故A正确;
B.C、D两点为同一纬度也就是同一圆上的两点,故它们线速度大小相等,故B正确;
CD.根据
可知因为B、C、D三点角速度相等,但B、C两点半径不同,C、D两点半径相同,故B、C两点的向心加速度大小不相等,C、D两点的向心加速度大小相等,故C错误,D正确。
故选ABD。
2.AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.根据线速度公式
可知,甲与乙的线速度之比为6:1,所以A正确;B错误;
CD.根据角速度公式
可知,甲与乙的角速度之比为2:1,所以C错误;D正确;
故选AD。
3.AB
【解析】
【详解】
AB、当合力与速度不在同一条直线上时,物体做曲线运动,由牛顿第二定律可以知道合外力的方向与加速度的方向始终相同,故加速度不能为零,所以AB正确;
C、当物体所受到的合外力恒定时,由牛顿第二定律可以知道加速度也恒定,如平抛运动,物体在下落过程中做的是匀变速运动,故C错误.
D、匀速圆周运动是速度大小不变方向时刻在改变的曲线运动,故D错误;
综上所述本题答案是:AB
点睛:物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化;根据物体做曲线运动的特点,速度一定在变化但大小不一定变,速度和加速度是否也变化不能决定物体是否做曲线运动.
4.BD
【解析】
【详解】
AB.匀速圆周运动的速度大小不变,但是方向不断改变,所以做匀速圆周运动的物体有加速度,A错误,B正确;
CD.匀速圆周运动的加速度虽然大小不变,但是方向始终指向圆心在改变,所以不是匀变速曲线运动,C错误,D正确。
故选BD。
5.C
【解析】
【详解】
A.它们一起转动时,a、d共轴转动,角速度相等.故A错误.
B.a、b共轴转动,角速度相等,半径也相等,但位置不同,所以线速度的方向不同.故B错误;
C.b、d两点同轴转动,则运动的周期相同,选项C正确;
D.c、d共轴转动,角速度相等,半径也相等,根据公式a=rω2分析知它们的向心加速度大小都相等,但方向相反,故D错误.
故选C.
6.A
【解析】
【详解】
A.三点同轴转动,角速度相同,A正确;
B.线速度方向为半径的垂线方向,半径方向相同,所以线速度方向相同,但C半径方向不同,所以C线速度方向不同,B错误;
C.两点线速度方向不同,C错误;
D.向心加速度为:
两点角速度相同,但半径不同,所以向心加速度不同,D错误。
故选A。
7.D
【解析】
【详解】
A项:由公式可知,当r一定时,线速度大的物体向心加速度大,故A错误;
B项:由公式可知,当r一定时,角速度大的物体向心加速度大,故B错误;
C项:由公式可知,当r一定时,角速度大的物体线速度大,故C错误;
D项:由公式可知,频率大的物体角速度大,故D正确.
8.C
【解析】
【详解】
因AB两点是同轴转动,则角速度相等,即ωA=ωB;因为rA>rB,根据v=ωr可知vA>vB。
故选C。
9.B
【解析】
【详解】
AB.两个座椅属于同轴转动,具有相同的角速度,A错误B正确;
CD.根据公式,B的运动半径小,而两者的角速度相同,所以B的线速度小,CD错误。
故选B。
10.C
【解析】
【详解】
AD.由公式可知轨道半径变化,卫星的角速度也变化,所以只根据计算不出线速度的变化情况,应根据
解得
可得线速度将减小到原来的,AD错误;
BC.根据可知半径变化,线速度也变化,所以只根据公式不能计算向心力的变化,根据公式可知可知地球提供的向心力将减小到原来的,B错误,C正确。
故选C。
11.C
【解析】
【详解】
AB.因为AB两点同缘转动,则线速度相同,即
BC两点同轴转动,则
根据,因为,则

因为,则

选项AB错误;
CD.根据可知
根据可知

则选项C正确,D错误;
故选C。
12.C
【解析】
【详解】
A.大齿轮、小齿轮在转动过程中,两者的线速度大小是相等,当大齿轮顺时针转动时,小齿轮也是顺时针转动,选项A错误;
B.速度是讲方向的,所以小齿轮每个齿的线速度不同,选项B错误;
C.根据,且线速度大小相等,角速度之比为半径的反比,选项C正确;
D.根据向心加速度,线速度大小相等,向心加速度之比为半径的反比,选项D错误。
故选C。
13.C
【解析】
【详解】
AD.a圆的半径小于地球的半径,地球上物体角速度相等,根据知,a圆上的物体的线速度比在赤道上的物体的线速度小.故AD错误.
B.b为同步卫星的轨道,同步卫星与地球自转周期相同,角速度相等,根据知,在地球赤道上的物体的线速度比以b圆为轨道的运行的卫星的线速度小.故B错误.
C.卫星绕地球做圆周运动,靠万有引力提供向心力,圆心为地心.故C正确.
14.C
【解析】
【详解】
A、同缘传动时,边缘点的线速度相等,故vA=vB;同轴传动时,角速度相等,故ωB=ωC;
根据题意,有:rA:rB:rC=1:2:1;根据v=ωr,由于ωB=ωC,故vB:vC=rB:rC=2:1;故vA:vB:vC=2:2:1,故A错误;
B、根据v=ωr,由于vA=vB,故ωA:ωB=rB:rA=2:1;故ωA:ωB:ωC=2:1:1,故B错误;
C、向心加速度之比为:,故C正确;
D、转动周期之比为:,故D错误;
故选C.
15.A
【解析】
【分析】
【详解】
AB.A和B两点同轴转动,则
B和C分别处在用皮带传动的两轮边缘,则
根据线速度与角速度的关系,有
联立,可得

故A正确;B错误;
C.根据向心加速度公式,有
联立,可得
故C错误;
D.根据周期公式,有
联立,可得
故D错误。
故选A。
16.A
【解析】
【详解】
A.根据线速度大小的定义:
可知线速度大小之比:
A正确;
B.根据角速度的定义:
可知角速度大小之比
B错误;
C.根据线速度与角速度的关系:
可知半径之比:
C错误;
D.根据向心加速度的定义:
可知向心加速度之比:
D错误。
故选A。
17. B
【解析】
【详解】
试题分析:通过纸带打点的时间间隔和位移,求出圆盘的线速度,根据得出角速度的表达式,代入数据求出角速度的大小.
(1)电磁打点计时器使用的是4-6V的电压交流电,故B正确;
(2)圆盘的线速度为,故
(3)取纸带上首末两个点的过程研究,之间有15个间隔,
则圆盘的线速度,
代入数据解得.
18.(1)20m;(2)15m/s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)小球在竖直方向做自由落体运动,故有
(2)平抛在2s末,有
vy=gt=20m/s
vx=v0
故小球的水平初速度
v0=15m/s
19.见解析
【解析】
【分析】
【详解】
小车的速度等于车轮的周长与单位时间内车轮转动圈数的乘积。设车轮的半径为R,单位时间内车轮转动圈数为k,则有v=2πRk。若齿轮的齿数为P,则齿轮转一圈电子电路显示的脉冲数即为P.已知单位时间内的脉冲数为n,所以单位时间内齿轮转动圈数为,由于齿轮与车轮同轴相连,它们在单位时间内转动圈数相等,即,由以上两式可得
同理,设车轮转动的累计圈数为k′,则有路程x=2πRk′,且,所以
20.(1)5m/s (2)
【解析】
【详解】
(1)由机械能守恒有
(2)(rad/s)-
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页