6.1圆周运动 同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 6.1圆周运动 同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 636.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-19 10:25:39 | ||
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文档简介
6.1圆周运动第六章圆周运动同步（1）2021~2022学年高一物理必修第二册（人教版2019）
一、单选题，共10小题
1．对于匀速圆周运动，下列有关物理量之间关系的描述正确的是（ ）
A．角速度一定与转速成正比
B．角速度一定与半径成反比
C．线速度一定与半径成正比
D．周期一定与半径成正比
2．一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
3．“单车共享”是目前中国规模最大的近距离交通代步方案，为我们提供了方便快捷、低碳环保、经济实用的共享服务。下图所示是一辆共享单车，A、B、C三点分别为单车轮胎和大小齿轮外沿上的点，其中RA=2RB=5RC，下列说法中正确的是（ ）
A．A点和B点的线速度，vA=2vB
B．A点与C点的线速度，vC=vA
C．B点与C点的角速度，2ωB=5ωC
D．A点与B点的角速度，2ωA=5ωB
4．关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A．因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定
B．如果物体在0.1 s内转过30°角，则角速度为300 rad/s
C．若半径r一定，则线速度与角速度成反比
D．若半径为r，周期为T，则线速度为v＝
5．如图是自行车传动结构的示意图，其中I是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮。假设脚踏板的转速为n（r/s），则自行车前进的速度为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，圆锥形转轮与圆盘形转轮均可绕其中轴（图中虚线表示）转动，两转轮在点接触且无相对滑动，若将接触位置由点移到点，保持轮转动的角速度不变，则轮的（ ）
A．角速度不变，边缘线速度变大 B．角速度变大，边缘线速度变大
C．角速度变大，边缘线速度不变 D．角速度变小，边缘线速度不变
7．如图为某种水轮机的示意图，水平管出水口的水流速度恒定为，当水流冲击到水轮机上某挡板时，水流的速度方向刚好与该挡板垂直，该挡板的延长线过水轮机的转轴O，且与水平方向的夹角为。当水轮机圆盘稳定转动后，挡板的线速度恰为冲击该挡板的水流速度的一半。忽略挡板的大小，不计空气阻力，若水轮机圆盘的半径为R，则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为（ ）
A． B． C． D．
8．关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．线速度大的角速度一定大
B．线速度大的周期一定小
C．角速度大的周期一定小
D．角速度大的半径一定小
9．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RA=2RB，a和b两点在轮的边缘，c和d在各轮半径的中点，下列判断正确的是（ ）
A．va=2vb B．ωb=2ωa
C．vc=va D．ωb=ωc
10．如图所示，有一皮带传动装置，A，B，C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB=RC= ，若在传动过程中，皮带不打滑。则（ ）
A．A点与C点的角速度大小相等
B．B点与C点的线速度大小相等
C．B点与C点的角速度大小之比1：2
D．B点与C点的向心加速度大小之比4：1
二、多选题，共4小题
11．如图所示，A为主动轮，为从动轮（皮带不打滑），两轮通过绷紧的皮带连接，两轮半径之比为，A轮匀速转动，、分别为A、轮边缘上的点，则（ ）
A．、两点的线速度大小之比为
B．、两点的角速度大小之比为
C．、两点的周期之比为
D．、两点的向心加速度大小之比为
12．摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的转盘靠摩擦力传动，其中O，O′分别为两转盘的轴心，已知两个转盘的半径比r甲︰r乙＝3︰1，且在正常工作时两转盘不打滑。今在两转盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A，B，两滑块与转盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心O，O′的间距关系为RA＝2RB。若转盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是（ ）
A．滑块A和B在与转盘相对静止时，角速度之比为ω甲︰ω乙＝1︰3
B．滑块A和B在与转盘相对静止时，向心加速度的比值为aA︰aB＝2︰9
C．转速增加后滑块B先发生滑动
D．转速增加后两滑块一起发生滑动
13．如图所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，a是位于赤道上的一点，b是位于北纬30°的一点，则下列说法正确的是（ ）
A．a、b两点的运动周期都相同
B．它们的角速度是不同的
C．a、b两点的线速度大小相同
D．a、b两点线速度大小之比为2：
14．如图所示皮带传送装置，皮带轮O和O′上的三点A、B和C，OA=O′C=r，O′B=2r。则皮带轮转动时A、B、C三点的情况是（ ）
A．vA=vB，vB>vC B．A=B，vB>vC
C．vA=vB，B=C D．A>B，vB=vC
三、填空题，共4小题
15．如图所示，若把老师上课时黑板擦的运动看作匀速圆周运动，在1 s时间内，黑板擦由A擦至B时转过的圆心角为60°，擦过的轨迹的弧长为62.8 cm，则黑板擦运动时转动的周期是________s，线速度为_______m/s。
16．如图所示的皮带传动装置，点A、B和C是皮带轮上的三点，，。则皮带轮转动时，A、B、C三点的线速度、角速度之比分别为：________，________。
17．某物体做匀速圆周运动，运动半径为r，如果它运动周历时t秒。在此过程中，物体的位移大小为______，路程大小为______，线速度大小为______。
18．图甲所示是利用激光测转速的原理示意图，图中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）。
(1)若图乙中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为，则圆盘的转速为______（保留三位有效数字）；
(2)若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为__________cm。（保留三位有效数字）
四、解答题，共4小题
19．手表的秒针长，分针长，秒针针尖和分针针尖运动的线速度是多大？秒针和分针转动的角速度是多大？
20．观察自行车的主要传动部件，了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的。如图所示，其中b图是链条传动的示意图，两个齿轮俗称“牙盘”，试分析并讨论：
（1）同一齿轮上各点的线速度大小、角速度是否相同？
（2）两个齿轮相比较，其边缘的线速度是否相同？角速度是否相同？转速是否相同？
（3）两个齿轮的转速与齿轮的直径有什么关系？你能推导出两齿轮的转速、与两齿轮的直径、的关系吗？
21．图是皮带传动机构的示意图（A、B轮共轴）。
（1）请分析：三个轮子边缘上哪些点可能具有相同大小的线速度？哪些点可能具有相等的角速度？三个轮子转速的关系又如何？
（2）假设轮A与轮B的半径分别为和，轮C的半径为。已知轮B每分钟转600转，计算每个轮子边缘上点的线速度和角速度。
22．根据如图所示的时钟，回答下列问题。
（1）秒针、分针和时针的转动周期分别是多少？角速度又是多少？
（2）在图中标出秒针的尖端经过“3”“6”“9”“12”时刻时的线速度方向；
（3）如果要求秒针、分针和时针尖端的线速度大小，还需要测量什么物理量？算一算家里的指针式时钟或指针式手表各指针尖端的线速度大小。
试卷第1页，共3页
试卷第6页，共7页
参考答案：
1．A
【解析】
A．由圆周运动公式可知，角速度一定与转速成正比，A正确；
BC．可知，必须在线速度一定的情况下，角速度才与半径成反比，同理可知，线速度不一定与半径成正比，BC错误；
D．由周期公式可知，只有线速度一定时，周期才与半径成正比，D错误。
故选A。
2．C
【解析】
A．角速度为
故A错误；
B．质点做匀速圆周运动，有
整理得：
故B错误；
C．质点做匀速圆周运动，转速
故C正确；
D．频率：
故D错误。
故选C。
3．D
【解析】
大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，即vB=vC ，根据v=ωR及RA=2RB=5RC可得：
车轮和小齿轮同轴转动，角速度相同，即ωA=ωC ，可得：
可得：
A 点和 B 点的线速度，vA=5vB，且
即A 点与 B 点的角速度，2ωA=5ωB，故D正确ABC错误。
故选D。
4．D
【解析】
A．物体做匀速圆周运动时，线速度大小恒定，方向沿圆周的切线方向，在不断地改变，故选项A错误；
B．角速度为
选项B错误；
C．线速度与角速度的关系为
v＝ωr
由该式可知，r一定时，v∝ω，选项C错误；
D．由线速度的定义可得，在转动一周时有
选项D正确；
故选D。
5．D
【解析】
转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以
因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，根据
v=Rω
可知
则轮II的角速度
因为轮II和轮III共轴，所以转动的ω相等即
ω3=ω2
根据
v=Rω
可知
故选D。
6．B
【解析】
由于a轮转动的角速度不变，所以接触位置由M点移到N点，接触位置的线速度变大。而a轮和b轮接触位置无相对滑动，所以属于共线传动，因此b轮边缘的线速度变大，由于b轮的半径不变，所以b轮的角速度变大。
故选B。
7．B
【解析】
由几何关系可知，水流冲击挡板时，水流的速度方向与水平方向成角，则有
所以，水流速度为
根据题意，被冲击后的挡板的线速度为
所以水轮机圆盘的角速度为
故选B。
8．C
【解析】
AD．由
可得，当半径一定时，才有线速度大的角速度大，当线速度一定时，角速度大的半径小，故AD错误；
B．由
可得，当半径一定时，线速度大的周期小，故B错误；
C．由
可得，角速度大的周期小，故C正确。
故选C。
9．B
【解析】
A. 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va=vb，故A错误．
B. 根据v=ωR可得，ωaRA=ωbRB，有
ωa：ωb=RB：RA=1：2
即ωb=2ωa，故B正确；
C. 由于a与c在同一个圆上，故ωa=ωc，
va：vc=2：1
即va=2vc，故C错误;
D. 有上分析可知，ωb=2ωa，又因为a、c两点角速度相等，所以ωb=2ωc，故D错误；
故选B。
10．C
【解析】
A点和C点属于共线传动，则
A点和B点属于共轴传动，则
而
所以
故选C。
11．BD
【解析】
A．、两点同缘传动，线速度大小相等，故A错误；
B．根据
因为
而线速度大小相等，则、两点的角速度大小之比为
故B正确；
C．、两点的周期之比为
故C错误；
D．、两点的向心加速度大小之比为
故D正确。
故选BD。
12．ABC
【解析】
AB．假设转盘乙的半径为r，由题意可知两转盘边缘的线速度大小相等，则有
ω甲·3r＝ω乙·r
得
ω甲︰ω乙＝1︰3
所以滑块A，B在与转盘相对静止时，角速度之比为1︰3，根据
a＝ω2r
得，此时A、B的向心加速度之比为2︰9，故AB正确；
CD．由题意知，滑块的最大静摩擦力分别为
fA＝μmAg，fB＝μmBg
最大静摩擦力之比为
fA︰fB＝mA︰mB
转动过程中所受的静摩擦力之比为
fA′︰fB′＝maaA︰（mBaB）＝mA︰（4.5mB）
故滑块B先达到最大静摩擦力，先开始滑动，故C正确；D错误；
故选ABC。
13．AD
【解析】
AB．如题图所示，地球绕自转轴转动时，地球上各点的周期及角速度都是相同的，B错误，A正确；
CD．地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬度处物体圆周运动的半径是不同的，b点半径为
由公式
可得
C错误，D正确。
故选AD。
14．AC
【解析】
A、B是靠传送带传动的轮子边缘上的点，所以
vA=vB
B、C两点共轴转动，所以
ωB=ωC
根据
v=rω
知
vB＞vC
根据
知
ωA＞ωB
故AC正确，BD错误。
故选AC。
15． 6 0.628
【解析】
[1]黑板擦运动时转动的周期是
[2]线速度为
16． 2∶2∶1 2∶1∶1
【解析】
[1] A、B两点的线速度相等，即
B、C两点的角速度相等，即
所以线速度
所以A、B、C三点的线速度之比为
[2] A、B两点的角速度之比为
所以A、B、C三点的角速度之比为
17．
【解析】
[1]在此过程中，物体的位移大小为
[2]路程大小为
[3]线速度大小为
18． 4.55 1.46
【解析】
(1)[1]由题图乙可知，圆盘转一圈的时间在横轴上显示22小格，又横轴上每小格表示，所以圆盘转动的周期为
故圆盘的转速为
(2)[2]由题图乙可知电脉冲持续的时间为
所以圆盘侧面反光涂层的长度为
19．，，，
【解析】
秒针转动的角速度为
分针转动的角速度为
秒针针尖的线速度大小为
分针针尖的线速度大小为
20．（1）角速度相同，线速度不同；（2）边缘的线速度相同，角速度和转速不相同；（3）转速与齿轮的直径成反比，推导见解析
【解析】
（1）同一齿轮上各点绕同一轴转动，因而各点的角速度相同；但同一齿轮上各点，因到转轴的距离不相同，由
知，其线速度不同。
（2）自行车前进时，链条不会脱离齿轮打滑，因而两个齿轮边缘的线速度相同，由
知，角速度与半径成反比。角速度和转速存在关系
两齿轮角速度不同，转速当然也不同。
（3）两齿轮边缘线速度相同，根据线速度和角速度的关系
以及角速度与转速之间的关系式
故有
所以，转速与直径成反比。
21．（1）见解析；（2），，，，，
【解析】
（1）皮带不打滑的情况下，轮A和轮C边缘上的点具有相同大小的线速度；轮A和轮B上各点共轴转动，具有相等的角速度；轮A和轮B转速相等，轮C转速最快，三个轮子转速满足
（2）轮A和轮B角速度为
轮A和轮C边缘上点的线速度大小为
轮B边缘上点的线速度大小为
轮C角速度为
22．（1），，；，，；（2） ；（3）还需要测量出秒针、分针、时针的长度
【解析】
（1）秒针转动一周的时间为
分针的周期为
时针的周期为
对应的角速度为
（2）秒针、分针、和时针的转动为顺时针转动，任意位置的速度方向都是该点的切线方向，故“3”“6”“9”“12”时刻时的线速度方向如图所示
（3）如果要求秒针、分针和时针尖端的线速度大小，还需要测量出秒针、分针、时针的长度，通过测量其长度为：、、，利用公式
即可求得。
答案第1页，共2页
答案第12页，共1页
一、单选题，共10小题
1．对于匀速圆周运动，下列有关物理量之间关系的描述正确的是（ ）
A．角速度一定与转速成正比
B．角速度一定与半径成反比
C．线速度一定与半径成正比
D．周期一定与半径成正比
2．一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
3．“单车共享”是目前中国规模最大的近距离交通代步方案，为我们提供了方便快捷、低碳环保、经济实用的共享服务。下图所示是一辆共享单车，A、B、C三点分别为单车轮胎和大小齿轮外沿上的点，其中RA=2RB=5RC，下列说法中正确的是（ ）
A．A点和B点的线速度，vA=2vB
B．A点与C点的线速度，vC=vA
C．B点与C点的角速度，2ωB=5ωC
D．A点与B点的角速度，2ωA=5ωB
4．关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A．因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定
B．如果物体在0.1 s内转过30°角，则角速度为300 rad/s
C．若半径r一定，则线速度与角速度成反比
D．若半径为r，周期为T，则线速度为v＝
5．如图是自行车传动结构的示意图，其中I是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮。假设脚踏板的转速为n（r/s），则自行车前进的速度为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，圆锥形转轮与圆盘形转轮均可绕其中轴（图中虚线表示）转动，两转轮在点接触且无相对滑动，若将接触位置由点移到点，保持轮转动的角速度不变，则轮的（ ）
A．角速度不变，边缘线速度变大 B．角速度变大，边缘线速度变大
C．角速度变大，边缘线速度不变 D．角速度变小，边缘线速度不变
7．如图为某种水轮机的示意图，水平管出水口的水流速度恒定为，当水流冲击到水轮机上某挡板时，水流的速度方向刚好与该挡板垂直，该挡板的延长线过水轮机的转轴O，且与水平方向的夹角为。当水轮机圆盘稳定转动后，挡板的线速度恰为冲击该挡板的水流速度的一半。忽略挡板的大小，不计空气阻力，若水轮机圆盘的半径为R，则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为（ ）
A． B． C． D．
8．关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．线速度大的角速度一定大
B．线速度大的周期一定小
C．角速度大的周期一定小
D．角速度大的半径一定小
9．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RA=2RB，a和b两点在轮的边缘，c和d在各轮半径的中点，下列判断正确的是（ ）
A．va=2vb B．ωb=2ωa
C．vc=va D．ωb=ωc
10．如图所示，有一皮带传动装置，A，B，C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB=RC= ，若在传动过程中，皮带不打滑。则（ ）
A．A点与C点的角速度大小相等
B．B点与C点的线速度大小相等
C．B点与C点的角速度大小之比1：2
D．B点与C点的向心加速度大小之比4：1
二、多选题，共4小题
11．如图所示，A为主动轮，为从动轮（皮带不打滑），两轮通过绷紧的皮带连接，两轮半径之比为，A轮匀速转动，、分别为A、轮边缘上的点，则（ ）
A．、两点的线速度大小之比为
B．、两点的角速度大小之比为
C．、两点的周期之比为
D．、两点的向心加速度大小之比为
12．摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的转盘靠摩擦力传动，其中O，O′分别为两转盘的轴心，已知两个转盘的半径比r甲︰r乙＝3︰1，且在正常工作时两转盘不打滑。今在两转盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A，B，两滑块与转盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心O，O′的间距关系为RA＝2RB。若转盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是（ ）
A．滑块A和B在与转盘相对静止时，角速度之比为ω甲︰ω乙＝1︰3
B．滑块A和B在与转盘相对静止时，向心加速度的比值为aA︰aB＝2︰9
C．转速增加后滑块B先发生滑动
D．转速增加后两滑块一起发生滑动
13．如图所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，a是位于赤道上的一点，b是位于北纬30°的一点，则下列说法正确的是（ ）
A．a、b两点的运动周期都相同
B．它们的角速度是不同的
C．a、b两点的线速度大小相同
D．a、b两点线速度大小之比为2：
14．如图所示皮带传送装置，皮带轮O和O′上的三点A、B和C，OA=O′C=r，O′B=2r。则皮带轮转动时A、B、C三点的情况是（ ）
A．vA=vB，vB>vC B．A=B，vB>vC
C．vA=vB，B=C D．A>B，vB=vC
三、填空题，共4小题
15．如图所示，若把老师上课时黑板擦的运动看作匀速圆周运动，在1 s时间内，黑板擦由A擦至B时转过的圆心角为60°，擦过的轨迹的弧长为62.8 cm，则黑板擦运动时转动的周期是________s，线速度为_______m/s。
16．如图所示的皮带传动装置，点A、B和C是皮带轮上的三点，，。则皮带轮转动时，A、B、C三点的线速度、角速度之比分别为：________，________。
17．某物体做匀速圆周运动，运动半径为r，如果它运动周历时t秒。在此过程中，物体的位移大小为______，路程大小为______，线速度大小为______。
18．图甲所示是利用激光测转速的原理示意图，图中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）。
(1)若图乙中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为，则圆盘的转速为______（保留三位有效数字）；
(2)若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为__________cm。（保留三位有效数字）
四、解答题，共4小题
19．手表的秒针长，分针长，秒针针尖和分针针尖运动的线速度是多大？秒针和分针转动的角速度是多大？
20．观察自行车的主要传动部件，了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的。如图所示，其中b图是链条传动的示意图，两个齿轮俗称“牙盘”，试分析并讨论：
（1）同一齿轮上各点的线速度大小、角速度是否相同？
（2）两个齿轮相比较，其边缘的线速度是否相同？角速度是否相同？转速是否相同？
（3）两个齿轮的转速与齿轮的直径有什么关系？你能推导出两齿轮的转速、与两齿轮的直径、的关系吗？
21．图是皮带传动机构的示意图（A、B轮共轴）。
（1）请分析：三个轮子边缘上哪些点可能具有相同大小的线速度？哪些点可能具有相等的角速度？三个轮子转速的关系又如何？
（2）假设轮A与轮B的半径分别为和，轮C的半径为。已知轮B每分钟转600转，计算每个轮子边缘上点的线速度和角速度。
22．根据如图所示的时钟，回答下列问题。
（1）秒针、分针和时针的转动周期分别是多少？角速度又是多少？
（2）在图中标出秒针的尖端经过“3”“6”“9”“12”时刻时的线速度方向；
（3）如果要求秒针、分针和时针尖端的线速度大小，还需要测量什么物理量？算一算家里的指针式时钟或指针式手表各指针尖端的线速度大小。
试卷第1页，共3页
试卷第6页，共7页
参考答案：
1．A
【解析】
A．由圆周运动公式可知，角速度一定与转速成正比，A正确；
BC．可知，必须在线速度一定的情况下，角速度才与半径成反比，同理可知，线速度不一定与半径成正比，BC错误；
D．由周期公式可知，只有线速度一定时，周期才与半径成正比，D错误。
故选A。
2．C
【解析】
A．角速度为
故A错误；
B．质点做匀速圆周运动，有
整理得：
故B错误；
C．质点做匀速圆周运动，转速
故C正确；
D．频率：
故D错误。
故选C。
3．D
【解析】
大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，即vB=vC ，根据v=ωR及RA=2RB=5RC可得：
车轮和小齿轮同轴转动，角速度相同，即ωA=ωC ，可得：
可得：
A 点和 B 点的线速度，vA=5vB，且
即A 点与 B 点的角速度，2ωA=5ωB，故D正确ABC错误。
故选D。
4．D
【解析】
A．物体做匀速圆周运动时，线速度大小恒定，方向沿圆周的切线方向，在不断地改变，故选项A错误；
B．角速度为
选项B错误；
C．线速度与角速度的关系为
v＝ωr
由该式可知，r一定时，v∝ω，选项C错误；
D．由线速度的定义可得，在转动一周时有
选项D正确；
故选D。
5．D
【解析】
转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以
因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，根据
v=Rω
可知
则轮II的角速度
因为轮II和轮III共轴，所以转动的ω相等即
ω3=ω2
根据
v=Rω
可知
故选D。
6．B
【解析】
由于a轮转动的角速度不变，所以接触位置由M点移到N点，接触位置的线速度变大。而a轮和b轮接触位置无相对滑动，所以属于共线传动，因此b轮边缘的线速度变大，由于b轮的半径不变，所以b轮的角速度变大。
故选B。
7．B
【解析】
由几何关系可知，水流冲击挡板时，水流的速度方向与水平方向成角，则有
所以，水流速度为
根据题意，被冲击后的挡板的线速度为
所以水轮机圆盘的角速度为
故选B。
8．C
【解析】
AD．由
可得，当半径一定时，才有线速度大的角速度大，当线速度一定时，角速度大的半径小，故AD错误；
B．由
可得，当半径一定时，线速度大的周期小，故B错误；
C．由
可得，角速度大的周期小，故C正确。
故选C。
9．B
【解析】
A. 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va=vb，故A错误．
B. 根据v=ωR可得，ωaRA=ωbRB，有
ωa：ωb=RB：RA=1：2
即ωb=2ωa，故B正确；
C. 由于a与c在同一个圆上，故ωa=ωc，
va：vc=2：1
即va=2vc，故C错误;
D. 有上分析可知，ωb=2ωa，又因为a、c两点角速度相等，所以ωb=2ωc，故D错误；
故选B。
10．C
【解析】
A点和C点属于共线传动，则
A点和B点属于共轴传动，则
而
所以
故选C。
11．BD
【解析】
A．、两点同缘传动，线速度大小相等，故A错误；
B．根据
因为
而线速度大小相等，则、两点的角速度大小之比为
故B正确；
C．、两点的周期之比为
故C错误；
D．、两点的向心加速度大小之比为
故D正确。
故选BD。
12．ABC
【解析】
AB．假设转盘乙的半径为r，由题意可知两转盘边缘的线速度大小相等，则有
ω甲·3r＝ω乙·r
得
ω甲︰ω乙＝1︰3
所以滑块A，B在与转盘相对静止时，角速度之比为1︰3，根据
a＝ω2r
得，此时A、B的向心加速度之比为2︰9，故AB正确；
CD．由题意知，滑块的最大静摩擦力分别为
fA＝μmAg，fB＝μmBg
最大静摩擦力之比为
fA︰fB＝mA︰mB
转动过程中所受的静摩擦力之比为
fA′︰fB′＝maaA︰（mBaB）＝mA︰（4.5mB）
故滑块B先达到最大静摩擦力，先开始滑动，故C正确；D错误；
故选ABC。
13．AD
【解析】
AB．如题图所示，地球绕自转轴转动时，地球上各点的周期及角速度都是相同的，B错误，A正确；
CD．地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬度处物体圆周运动的半径是不同的，b点半径为
由公式
可得
C错误，D正确。
故选AD。
14．AC
【解析】
A、B是靠传送带传动的轮子边缘上的点，所以
vA=vB
B、C两点共轴转动，所以
ωB=ωC
根据
v=rω
知
vB＞vC
根据
知
ωA＞ωB
故AC正确，BD错误。
故选AC。
15． 6 0.628
【解析】
[1]黑板擦运动时转动的周期是
[2]线速度为
16． 2∶2∶1 2∶1∶1
【解析】
[1] A、B两点的线速度相等，即
B、C两点的角速度相等，即
所以线速度
所以A、B、C三点的线速度之比为
[2] A、B两点的角速度之比为
所以A、B、C三点的角速度之比为
17．
【解析】
[1]在此过程中，物体的位移大小为
[2]路程大小为
[3]线速度大小为
18． 4.55 1.46
【解析】
(1)[1]由题图乙可知，圆盘转一圈的时间在横轴上显示22小格，又横轴上每小格表示，所以圆盘转动的周期为
故圆盘的转速为
(2)[2]由题图乙可知电脉冲持续的时间为
所以圆盘侧面反光涂层的长度为
19．，，，
【解析】
秒针转动的角速度为
分针转动的角速度为
秒针针尖的线速度大小为
分针针尖的线速度大小为
20．（1）角速度相同，线速度不同；（2）边缘的线速度相同，角速度和转速不相同；（3）转速与齿轮的直径成反比，推导见解析
【解析】
（1）同一齿轮上各点绕同一轴转动，因而各点的角速度相同；但同一齿轮上各点，因到转轴的距离不相同，由
知，其线速度不同。
（2）自行车前进时，链条不会脱离齿轮打滑，因而两个齿轮边缘的线速度相同，由
知，角速度与半径成反比。角速度和转速存在关系
两齿轮角速度不同，转速当然也不同。
（3）两齿轮边缘线速度相同，根据线速度和角速度的关系
以及角速度与转速之间的关系式
故有
所以，转速与直径成反比。
21．（1）见解析；（2），，，，，
【解析】
（1）皮带不打滑的情况下，轮A和轮C边缘上的点具有相同大小的线速度；轮A和轮B上各点共轴转动，具有相等的角速度；轮A和轮B转速相等，轮C转速最快，三个轮子转速满足
（2）轮A和轮B角速度为
轮A和轮C边缘上点的线速度大小为
轮B边缘上点的线速度大小为
轮C角速度为
22．（1），，；，，；（2） ；（3）还需要测量出秒针、分针、时针的长度
【解析】
（1）秒针转动一周的时间为
分针的周期为
时针的周期为
对应的角速度为
（2）秒针、分针、和时针的转动为顺时针转动，任意位置的速度方向都是该点的切线方向，故“3”“6”“9”“12”时刻时的线速度方向如图所示
（3）如果要求秒针、分针和时针尖端的线速度大小，还需要测量出秒针、分针、时针的长度，通过测量其长度为：、、，利用公式
即可求得。
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