6.1圆周运动(word版含答案)

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名称 6.1圆周运动(word版含答案)
格式 docx
文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-19 21:26:52

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文档简介

6.1 圆周运动
一、单选题
1.物体1放在赤道上某处,物体2放在北纬60°上某处,由于地球的自转,物体1与物体2的( )
A.线速度之比为 B.线速度之比为
C.角速度之比为 D.角速度之比为
2.甲、乙两位同学每天坚持晨跑,甲沿着半径为2R的圆周跑道匀速率跑步,乙沿着半径为R的圆周跑道匀速率跑步,在相同的时间内,甲、乙各自跑了一圈,他们的角速度和线速度的大小分别为、和、,则(  )
A., B., C., D.,
3.静止在地球上的物体会随地球自转一起运动,即绕地轴做圆周运动。比较地球上不同位置的物体(两极除外)绕地轴的圆周运动,下列说法中正确的是(  )
A.角速度都不同
B.线速度都相同
C.周期都相同
D.向心加速度大小都相同
4.如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的线速度大小分别为和,加速度分别为和,则( )
A., B.,
C., D.,
5.A、B两物体在水平面上做匀速圆周运动。在相同时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,则两物体做匀速圆周运动的
A.半径之比为2:1 B.角速度大小之比为3:4
C.线速度大小之比为3:4 D.向心加速度大小之比为2:1
6.电动车是不是新能源车值得思考,但电动车是人们出行方便的重要工具,某品牌电动自行车的铭牌如下:
车型:车轮直径: 电池规格:36V 蓄电池
整车质量:40kg 额定转速:(转分)
外形尺寸:L 1 800 650 mm 1 100 mm 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:
根据此铭牌中的有关数据,可知该车的额定时速约为(  )A.15 B.18 C.10 D.22
7.明代出版的《天工开物》中记录了祖先的劳动智慧,如图所示为“牛转翻车”,利用畜力转动齿轮,通过水车将水运送到高处.图中两个齿轮边缘点分别为A、B.在齿轮转动过程中(  )
A.A转一周,B也转一周 B.A、B角速度大小相等
C.A的线速度比B的小 D.A的向心加速度比B的小
8.如图所示为一皮带传动装置,左轮的圆心为,右轮的圆心为。在左轮边缘有一点P,离圆心稍近处有一点M,在右轮边缘有一点Q,在传动过程中,皮带不打滑。则下列说法中正确的是(  )
A.P点与M点的线速度大小相等 B.P点与M点的加速度大小相等
C.P点与Q点的线速度大小相等 D.P点与Q点的加速度大小相等
9.如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点 ,则( )
A.A、B两点角速度之比ωA∶ωB=∶1
B.A、B两点角速度之比ωA∶ωB=1∶
C.A、B两点线速度之比vA∶vB =∶1
D.A、B两点线速度之比vA∶vB =1∶
10.水平放置的三个不同材料制成的圆轮A、B、C,用不打滑皮带相连,如图所示(俯视图),三圆轮的半径之比为RA:RB:RC=3:2:1,当主动轮C匀速转动时,在三轮的边缘上分别放置一小物块P(可视为质点),P均恰能相对静止在各轮的边缘上,设小物块P所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小物块P与轮A、B、C接触面间的动摩擦因数分别为μA、μB,μC,A、B、C三轮转动的角速度分别为ωA、ωB、ωC,则(  )
A.μA:μB:μC=2:3:6
B.μA:μB:μC=6:3:2
C.ωA:ωB:ωC=1:2:3
D.ωA:ωB:ωC=6:3:2
11.如图所示,某五星级酒店的旋转门上A、B两点粘贴着可视为质点的装饰物,它们可随旋转门一起绕旋转门的中心轴转动。已知两装饰物质量相等,A点到中心轴的距离与B点到中心轴的距离之比为1:3,当旋转门匀速转动时,下列说法正确的是(  )
A.A、B两处装饰物的角速度之比为1:3
B.A、B两处装饰物的线速度大小之比为1:3
C.A、B两处装饰物的向心加速度大小之比为3:1
D.A、B两处装饰物的周期之比为3:1
12.如图所示为一皮带传送装置,a、b分别是两轮边缘上的两点,c处在轮上,且有.下列关系正确的有
A., B.,
C., D.,
二、多选题
13.2019年NASA发现距地球31光年的“超级地球”——GJ357d。质量约为地球质量的6倍,半径约为地球的2倍,绕母星公转一周的时间为55.7天。若已知地球的第一宇宙速度v0,则根据以上信息可以算出“超级地球”的(  )
A.密度
B.第一宇宙速度
C.母星的质量
D.公转的角速度
14.下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体一定有加速度
B.平抛运动是匀变速运动,任意相等时间内速度的变化都相同
C.匀速圆周运动虽然不是匀变速运动,但任意相等时间内速度的变化仍相同
D.当物体受到的合外力为零时,物体仍可以做曲线运动
15.一准确运动的机械钟表,下列说法正确的是( )
A.秒针转动的周期最长
B.时针转动的频率最低
C.秒针转动的角速度最大
D.秒针、分针、时针上任一点的线速度相同
16.对于做匀速圆周运动的物体,下面说法正确的是( )
A.相等的时间里通过的路程相等
B.相等的时间里速度变化量相等
C.相等的时间里发生的位移相同
D.相等的时间里转过的角度相等
三、实验题
17.图甲是利用激光测转的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,圆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π=3.14。
(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 t=0.100s,则圆盘的转动周期T=______s,转速n=______r/s;(结果均保留三位有效数字)
(2)若测得圆盘直径为12.0cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为______cm。(结果保留三位有效数字)
四、解答题
18.如图,半径为R的圆板匀速转动,B为圆板边缘上的一点,当半径OB转动到某一方向时,在圆板中心正上方高h处以平行于OB方向水平抛出一小球,要使小球刚好能落在圆板上的B点(此后球不反弹),求:
(1)小球的初速度的大小;
(2)圆板转动的角速度.
19.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OO′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=5 m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。(取g=10 m/s2)
(1)第二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ω应为多大?
(3)当圆盘的角速度为1.5 π时,第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2 m,求容器的加速度a。
20.如图所示,水平放置的正方形光滑木板abcd,边长2L,距地面的高度为H=1.8m,木板正中间有一个光滑的小孔O,一根长为2L的细线穿过小孔,两端分别系着两个完全相同的小球A、B,两小球在同一竖直平面内。现小球A以角速度rad/s在木板上绕O点做逆时针匀速圆周运动时,B也在水平面内做逆时针匀速圆周运动,O点正好是细绳的中点,其中m,不计空气阻力,重力加速度。
(1)求B球的角速度;
(2)当小球A的速度方向平行于木板ad边时,剪断细线,求两小球落地点之间的距离。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【解析】
【详解】
CD.物体1、2均随地球一起自转,角速度相同等,角速度之比为
选项C、D错误;
AB.设地球半径为R,根据几何关系得,物体2做圆周运动的半径为,由线速度得线速度与半径成正比,所以
选项A错误,B正确。
故选B。
2.D
【解析】
【详解】
甲、乙在相同的时间内都跑了一圈,根据

甲晨跑的半径为2R,乙晨跑的半径为R,根据

故选D。
3.C
【解析】
【详解】
地球上不同位置的物体(两极除外)绕地轴做圆周运动的角速度和周期都相同,但是由于转动半径不同,根据v=ωr可知,线速度不同;根据a=ω2r可知,向心加速度不相同,故选项C正确,ABD错误。
故选C。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
扳手拧螺母时,扳手上各点的角速度相等,由图得P点的转动半径小于Q点的转动半径,根据

根据

故D正确,ABC错误。
故选D。
5.D
【解析】
【详解】
A.根据v=rω得,圆周运动的半径
所以半径之比为8:9,故A错误;
B.角速度可知,运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度,A、B转过的角度之比为3:2,时间相等,则角速度大小之比为3:2,故B错误;
C.线速度可知,A、B通过的路程之比为4:3,时间相等,则线速度之比为4:3,故C错误;
D.根据a=vω得,线速度之比为4:3,角速度之比为3:2,则向心加速度之比为2:1,故D正确。
故选D。
6.D
【解析】
【详解】
电动车在内转过的圈数
所以电动车在内运动的距离
所以该车的额定时速
故D正确,ABC错误。
故选D。
【名师点睛】
解决本题的关键求出1h内电动车行走的路程,通过额定转速求出1h内转过的圈数,从而求出1h内行走的路程。
7.D
【解析】
【分析】
【详解】
C.两齿轮转动的过程中,齿轮边缘各点的线速度相同,故A、B两点的线速度大小相等,故C错误;
A.由题图知,A点做圆周运动的半径大,故A转一周,B转一周多,故A错误;
B.由
v=ωr
因为A的半径大于B的半径,速度相等,所以A的角速度小于B的角速度,故B错误;
D.根据
a=
因为A的半径大于B的半径,速度相等,可知A的向心加速度比B的小,故D正确。
故选D。
8.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据皮带传动装置的特点,P点与M点同轴转动具有相同的角速度,由
可知P点线速度较大,故A错误;
B.由
结合对A的分析可知,P点加速度较大,故B错误;
C.根据皮带传动装置的特点,P点与Q点在同一传送带上,故线速度大小相等,故C正确;
D.由
结合对C的分析可知,Q点的加速度较大,故D错误。
故选C。
9.D
【解析】
【详解】
AB、板上A、B两点绕同一个转轴转动,所以具有相同的角速度.即角速度之比ωA∶ωB=1:1故AB错误;
CD、根据几何关系得板上A、B的轨道半径之比为 ,所以线速度之比vA∶vB =1∶,故C错误,D正确。
故选D
10.A
【解析】
【详解】
小物块P水平方向只受最大静摩擦力,提供向心力,所以向心加速度a=μg,而,ABC三轮边缘的线速度大小相同,所以,所以μA:μB:μC=2:3:6;由v=Rω可知,,所以ωA:ωB:ωC=2:3:6,BCD错误A正确.
11.B
【解析】
【分析】
【详解】
AB.A、B两处装饰物随旋转门同轴转动,角速度相同,由
可知,线速度大小之比为1:3,A错误,B正确;
C.由
可知,A、B两处装饰物的向心加速度大小之比为1:3,C错误;
D.由
可知,A、B两处装饰物的周期相同,D错误。
故选B。
12.C
【解析】
【详解】
a、b是传动轮两轮边缘上的两点,故两点线速度大小相等即;a、b两轮线速度大小相等,半径不同,根据知,a、b两点的角速度不等,即; a、c是同一轮上的两点,故两轮的角速度大小相等,即,根据,两点半径不同,故线速度不等,即,C错误.
【点睛】同轴转动角速度相等,同一条皮带相连线速度相同.
13.BD
【解析】
【详解】
A.题干信息只是提供的“超级地球”与地球之间的参数比值,地球的半径、质量未知,无法求出“超级地球”密度,故A错误;
B.“超级地球”的第一宇宙速度
已知质量约为地球质量的6倍,半径约为地球的2倍,地球的第一宇宙速度为v0,则“超级地球”的第一宇宙速度
v=v0
故B正确;
C.根据
母星的质量
“超级地球”的轨道半径未知,无法求出母星的质量,故C错误;
D.根据周期和角速度的关系,已知“超级地球”绕母星的周期,可以求出公转角速度,故D正确。
故选BD。
14.AB
【解析】
【详解】
A.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,所以做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零,物体一定有加速度,故A正确;
B.平抛运动是匀变速运动,加速度的大小为g,所以任意相等时间内速度的变化为
所以任意相等时间内速度的变化都相同,故B正确;
C.匀速圆周运动只是说速度的大小不变,但速度的方向时刻在变,任意相等时间内速度方向的变化是不一样的,故C错误;
D.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,当物体受到的合外力为零时,物体只能是处于静止或匀速直线运动状态,不可能做曲线运动,故D错误。
故选AB。
15.BC
【解析】
【分析】
【详解】
AC.本题考查的是圆周运动的问题,秒针转动的周期最短,角速度最大,A错误、C正确;
B.时针转动的周期最长12小时,频率最低,B正确;
D.时针、秒针、分针上任一点的角速度相同,而
v = ωr
可知线速度不同,D错误。
故选BC。
16.AD
【解析】
【详解】
A、匀速圆周运动在相等时间内通过的弧长相等,路程相等,故A正确;
BD、相等的弧长对应相等的圆心角,所以相等时间内转过的角度相等,根据矢量运算规则可知相等的时间里速度变化量的大小相等,但方向不同,所以相等的时间里速度变化量不相等,故D正确,B错误;
C、相等的弧长对应相等的弦长,所以相等时间内位移的大小相等,但方向不同,所以相等时间内发生的位移不同,故C错误;
故选AD.
17. 0.400 2.50 1.88 cm
【解析】
【详解】
(1)[1][2]显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为 t=0.100s,则1小格对应的时间是2.00×10 2s,由图知,圆盘转动一周在横轴上显示20小格,所以圆盘转动的周期
圆盘转动的转速
(2)[3]反光引起的电流在图2横坐标中每次一小格,说明反光涂层的长度占圆盘周长的,则圆盘上反光涂层的长度
18.(1) ;(2)
【解析】
【详解】
(1)平抛的小球要和B相碰,则小球的下落时间为
平抛的小球要和B相碰,则小球的水平飞行距离
所以小球抛出时的速度为
(2)设圆盘转动的角速度为ω,周期为T,小球转动n转后与圆盘只撞一次,且落点为B,则小球下落的时间应和圆盘转动的时间相同,即



(n = 1、2、3…)
19.(1)1 s;(2)kπ,其中k=1,2,3,……;(3) m/s2
【解析】
【详解】
(1)离开容器后,每一滴水在竖直方向上做自由落体运动,则每一滴水滴落到盘面上所用时间
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,则圆盘在1 s内转过的弧度为kπ,k为不为零的正整数。

ωt=kπ
其中k=1,2,3,……
(3)第二滴水离O点的距离为
第三滴水离O点的距离为

Δθ=ωt=1.5π
即第二滴水和第三滴水分别滴落在圆盘上x轴方向及垂直x轴的方向上,所以

解得
20.(1) ;(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设此时A的半径为L,B的半径为,BO线与竖直方向夹角为,绳的张力为F,则对A有
对B有
解得
(2)当剪断细绳后,A先匀速运动L,后做平抛运动;B做平抛运动,A做圆周运动的线速度为
B做圆周运动的线速度为
半径为
做平抛运动过程中A的水平位移为
做平抛运动过程中B的水平位移为
如图为A、B两小球在轨迹的俯视图可知
知A、B落地点间距
答案第1页,共2页
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