6.1圆周运动
一、单选题
1.一个小球绕圆心O做匀速圆周运动,已知圆周半径为r,该小球运动的线速度为v,则它运动角速度的大小为( ).
A. B.vr C. D.
2.一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
3.如图所示,两个皮带轮的转轴分别是O1和O2,设转动时皮带不打滑,则皮带轮上A、B两点运动快慢关系是( )
A.vA=vB、ωA<ωB B.vA<vB、ωA=ωB
C.vA>vB、ωA=ωB D.vA=vB、ωA>ωB
4.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B.匀速圆周运动是速度不变的运动
C.匀速圆周运动的加速度恒定不变
D.匀速圆周运动的角速度恒定不变
5.甲物体做匀速直线运动,乙物体做匀速圆周运动,则两物体在运动过程中( )
A.速度大小都不变 B.速度方向都不变 C.所受合外力都为零 D.所受合外力都不为零
6.物体做匀速圆周运动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.物体处于平衡状态 B.物体的速度保持不变
C.物体的速度变大 D.物体的速度大小不变
7.物体做匀速圆周运动的过程中,下列物理量发生变化的是( )
A.线速度 B.角速度 C.周期 D.转速
8.如图所示,将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上,距圆盘中的距离不同,有d红A.红、绿两石子的线速度之比是2:1 B.红、绿两石子的角速度之比是1:2
C.红、绿两石子的周期之比是1:2 D.红、绿两石子的向心加速度之比是1:2
9.如图所示,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,大轮半径是小轮半径的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面不打滑,则A、B两点的周期之比TA:TB为( )
A.1:2 B.1:4 C.2:1 D.1:1
10.如图所示是一个玩具陀螺,、和是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时,下列表述正确的是( )
A.、、三点的线速度大小相等 B.、、三点的角速度相等
C.、的角速度比的角速度大 D.的线速度比、的线速度大
11.一个电子钟的秒针角速度为( )
A.60s B.1s C. D.
12.如图所示,一质点花了20s的时间沿圆形轨道从A点运动到B点,质点与圆心的连线在这段时间内转过的角度为,该过程中质点可以看成做匀速圆周运动,质点的角速度为( )
A. B. C. D.
13.一质点做匀速圆周运动,其在3s内通过的弧长为6m,则该质点的线速度的大小是( )
A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s
14.对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中正确的是( )
A.速度大小不变,方向变化 B.速度的大小和方向都改变
C.周期不变,转速变化 D.周期、转速和速度都不变
二、多选题
15.做匀速圆周运动的物体,下列物理量中不变的是( )
A.速度 B.速率 C.加速度 D.角速度
16.关于甲乙两个做圆周运动的物体,下列说法正确的是( )
A.它们角速度相等,则周期一定也相等
B.它们角速度相等,则线速度一定也相等
C.它们线速度相等,则角速度一定相等
D.它们周期相等,则转速一定也相等
17.如图所示,一个环绕中心线AB以一定的角速度转动,下列说法正确的是()
A.P、Q两点的线速度相同
B.P、Q两点的角速度相同
C.P、Q两点的角速度之比
D.P、Q两点的线速度之比为
18.一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s,转动周期为2 s,下列说法正确的是( )
A.角速度为0.5 rad/s
B.转速为0.5 r/s
C.运动轨迹的半径为m
D.频率为0.5 Hz
参考答案
1.A
【详解】
根据圆周运动的线速度公式
则有
故A正确,BCD错误。
故选A。
2.D
【详解】
物体在0.5s内通过的弧长为
故选D。
3.D
【详解】
A、B两点通过皮带传动,线速度相等,由
可知,A点半径较小,角速度较大,可得
vA=vB、ωA>ωB
故选D。
4.D
【详解】
ABC.匀速圆周运动的加速度与速度的方向时刻改变,所以是非匀变曲线运动,ABC错误;
D.匀速圆周运动的角速度恒定不变,D正确。
故选D。
5.A
【详解】
A.因为甲乙都做匀速运动,所以速度大小都不变,故A正确;
B.乙物体做匀速圆周运动,速度方向时刻在改变,故B错误;
CD.甲物体做匀速直线运动,所受合外力为0,乙物体做匀速圆周运动,所受合外力不为0,故CD错误。
故选A。
6.D
【详解】
A.在匀速圆周运动中,速度的方向时刻变化,速度变化,必有加速度,不是平衡状态,故A错误;
B.在匀速圆周运动中,尽管速度的大小不变,但方向时刻变化,即速度变化,故B错误;
C.在匀速圆周运动中,速度的大小不变,故C错误;
D.在匀速圆周运动中,速度的大小不变,故D正确。
故选D。
7.A
【详解】
物体做匀速圆周运动的过程中,线速度的大小不变,方向时刻变化;而角速度、周期和频率和转速都保持不变。
故选A。
8.D
【详解】
BC.由于两石子都在圆盘上随着圆盘一起运动,因此两石子的角速度和周期都等于圆盘转动的角速度和周期,因此红、绿两石子的角速度和周期之比都是1:1,BC错误;
A.由于线速度与角速度的关系
两石子线速度之比等于半径之比,因此红、绿两石子的线速度之比是1:2,A错误;
D.根据向心加速度与角速度的关系
两石子向心加速度之比等于半径之比,因此红、绿两石子的向心加速度之比是1:2,D正确。
故选D。
9.C
【详解】
大小轮边缘具有相同的线速度,且有
则周期与线速度的关系为
设小轮半径为r,则大轮半径为2r,则有
故选C。
10.B
【详解】
因为、、三点共轴,所以
由于三点半径不等,所以三点的线速度大小不等,、两点半径比点大,所以、两点的线速度比点大。
故选B。
11.C
【详解】
秒针的周期
T=60s
转过的角度为2π,则角速度
故选C。
12.D
【详解】
质点的角速度为
故选D。
13.B
【详解】
根据线速度定义式,有
故选B。
14.A
【详解】
A.匀速圆周运动的物体线速度大小不变,方向时刻改变,所以线速度改变,A正确;
B.匀速圆周运动的物体线速度大小不变,方向时刻改变,所以线速度改变,B错误;
C.匀速圆周运动的角速度不变,根据可知 ,匀速圆周运动的周期和转速也不变,C错误;
D.匀速圆周运动的角速度不变,根据可知,匀速圆周运动的周期和转速也不变,速度是矢量 ,大小不变方向时刻改变,D错误。
故选A。
15.BD
【详解】
物体做匀速圆周运动的过程中,线速度及向心加速度的大小均不变,所以线速率不变,但是线速度及向心加速度的方向在时刻改变,即速度,加速度均变化。匀速圆周运动运动的角速度不变,故BD正确,AC错误。
故选BD。
16.AD
【详解】
A.它们角速度相等,根据可知,周期一定也相等,选项A正确;
B.它们角速度相等,根据v=ωr可知,线速度不一定相等,选项B错误;
C.它们线速度相等,根据v=ωr可知,角速度不一定相等,选项C错误;
D.它们周期相等,根据可知,转速一定也相等,选项D正确。
故选AD。
17.BD
【详解】
ABC.P、Q两点绕同一转轴转动,则角速度相同,故AC错误;B正确;
D.设圆环的半径为R,根据几何知识可得:P、Q转动的半径分别为
,
P、Q两点角速度相等,根据
知,P、Q两点的线速度之比为
故D正确;
故选BD。
【名师点睛】
18.BCD
【详解】
A.由题意知v=4 m/s,T=2 s,根据角速度与周期的关系可知
A错误;
B.由
解得
B正确;
C.由
得
C正确;
D.根据
D正确。
故选BCD。