6.1 圆周运动专项测试（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 6.1 圆周运动专项测试（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 697.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-20 20:41:52 | ||
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文档简介
6.1、圆周运动
一、选择题（共17题）
1．如图 ，大、小两轮通过皮带传动匀速转动，且皮带与轮边缘之间不发生相对滑动．大、小两轮的半径之比 r1:r2=2:1， A、B 为轮边缘上的两点．下列关系正确的是
A．A、B 两点的线速度大小之比 vA:vB=1:1
B．A、B 两点的线速度大小之比 vA:vB=2:1
C．A、B 两点的角速度大小之比 ω A: ω B=2:1
D．A、B 两点的向心加速度大小之比 aA:aB=2:1
2．下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是（ ）
A．它们线速度相等，角速度一定相等
B．它们角速度相等，线速度一定也相等
C．它们周期相等，角速度一定也相等
D．它们周期相等，线速度一定也相等
3．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．曲线运动一定是变速运动，其加速度一定是变化的
B．曲线运动一定是变速运动，其加速度可能是恒定不变的
C．平抛运动是匀变速运动，匀速圆周运动是匀速运动
D．匀速圆周运动的质点，其周期、角速度、向心力均恒定不变
4．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
5．地球可以看做球体，分别位于北京和赤道上可视为质点的两个物体，随地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是
A．它们的角速度相等
B．它们的线速度相等
C．因为它们转动的半径不同，所以周期不同
D．因为它们转动的半径不同，所以角速度不同
6．如图所示，是杭州G20演出过程中的一个场景——由全息技术产生的一把巨大的扇子正徐徐打开，则下列关于扇面上A、B两点（这两点跟着扇面打开转动，始终处于同一个圆的同一条半径上）说法正确的是（ ）
A．A、B两点在相同时内的位移相同 B．A、B两点在相同时间内的路程相同
C．A点的角速度比B点大 D．A点的线速度比B点大
7．正常走动的钟表，时针、分针和秒针都做匀速转动，下列关于它们的说法正确的是（ ）
A．分针的周期是秒针周期的60倍
B．分针的角速度是秒针角速度的60倍
C．时针的周期是分针周期的24倍
D．时针的角速度是分针角速度的12倍
8．一精准转动的机械钟表，下列说法不正确的是（ ）
A．秒针转动的周期最长 B．时针的转速最小
C．秒针转动的角速度最大 D．秒针的角速度为 rad/s
9．关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )
A．匀速圆周运动是匀速运动
B．匀速圆周运动是匀变速运动
C．匀速圆周运动是加速度不变的运动
D．匀速圆周运动是加速度不断改变的运动
10．如图所示，一根细线下端拴一个金属小球Q，细线穿过小孔（小孔光滑）另一端连接在金属块P上，P始终静止在水平桌面上，若不计空气阻力，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。实际上，小球在运动过程中不可避免地受到空气阻力作用。设因阻力作用，小球Q的运动轨道发生缓慢的变化（可视为一系列半径不同的圆周运动）。下面的判断正确的是（ ）
A．Q的位置越来越高
B．细线所受的拉力变小
C．小球Q运动的角速度变大
D．P受到桌面的静摩擦力变大
11．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．手掌对苹果的摩擦力越来越大 B．苹果先处于超重状态后处于失重状态
C．手掌对苹果的支持力越来越小 D．苹果所受的合外力越来越大
12．如图所示，风力发电机叶片上有和两点，在叶片转动时，、的角速度分别为、，线速度大小为、，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
13．一根轻质细绳一端缠绕在一半径为R的圆盘边缘，另一端与一放在水平面上的物体相连．如图所示，圆盘在电动机的带动下以角速度ω顺时针匀速转动，此过程中物体沿水平面向右移动，则在绳子变为竖直之前
A．物体沿水平面加速运动，速度始终小于ωR
B．物体沿水平面加速运动，速度始终大于ωR
C．物体沿水平面减速运动，速度始终大于ωR
D．物体沿水平面减速运动，速度始终小于ωR
14．教师在黑板上画圆，圆规脚之间的距离是，他保持这个距离不变，用粉笔在黑板上匀速地画了一个圆，粉笔的线速度是，关于粉笔的运动，有下列说法：①角速度是；②角速度是；③周期是；④周期是；⑤频率是；⑥频率是；⑦转速小于；⑧转速大于，下列选项中的结果全部正确的是（ ）
A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②④⑥⑦ D．②④⑤⑧
15．如图，是一个匀速转动的电扇，O为转动轴，A、B为电扇上两个质点，下列说法正确的是（ ）
A．电扇在做匀速圆周运动
B．电扇在绕O轴匀速转动
C．电扇上A、B两个质点都在做匀速圆周运动
D．电扇上A、B两个质点角速度相同
16．如图所示，半径为R的薄圆筒绕竖直中心轴线匀速转动。一颗子弹沿筒截面的直径方向从左侧射入，再从右侧射出，发现两弹孔在同一竖直线上，相距h。若子弹每次击穿薄圆筒前后速度不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
A．子弹的初速度大小为 B．子弹的初速度大小为
C．圆筒转动的周期可能为 D．圆筒转动的周期可能为
17．第十三届中国航空航天博览会于2021年9月28日在珠海举行，高精尖飞行器荟萃一堂，飞行表演精彩纷呈。如图所示，一架飞机在空中竖直面内的运动可看作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．飞机的速度不变
B．飞机的加速度不变
C．飞机在最高点处于失重状态
D．飞机在最低点受到空气的作用力方向斜向上
二、填空题
18．如图，大轮和小轮依靠边缘摩擦传动，接触面不打滑．大轮半径是小轮半径的2倍，A是大轮半径的中点，B是小轮边缘上的一点，图中已画出大轮旋转的方向：
（1）在图中画出A、B两点线速度的方向________；
（2）已知A点线速度，则B点线速度为___________．
19．A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的角速度是B的。则两球的线速度之比vA：vB=_______；周期之比TA：TB=_______。
20．如图所示，A．B为咬合转动的两个齿轮，它们的半径分别为和，且,则A．B两轮边缘上两点的角速度之比为= _____；线速度之比=___．
综合题
21．据报道，我国“神舟”五号飞船绕地球做圆周轨道运行时，轨道离地面高度是，飞船大约绕地球1圈，请估算“神舟”五号运行的线速度和角速度。地球半径取。
22．某同学以自行车的齿轮传动作为探究学习的课题，该同学通过观察发现，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，后轮与小齿轮绕共同的轴转动，如图所示，测得大齿轮的半径为r1、小齿轮的半径为r2、自行车后轮的半径为R，若测得在时间t内大齿轮转动的圈数为N，求：
（1）大齿轮转动角速度的大小ω；
（2）自行车后轮线速度的大小v。
23．如图所示为一自行车的局部结构示意图，设连接脚踏板的连杆长为，由脚踏板带动半径为的大轮盘（牙盘），通过链条与半径为的小轮盘（飞轮）连接，小轮盘带动半径为R的后轮转动，使自行车在水平路面上匀速前进。
(1)自行车牙盘的半径一般要大于飞轮的半径，想想看，这是为什么？
(2)设，，，为了维持自行车以的速度在水平路面上匀速行驶，请你计算一下每分钟要踩脚踏板几圈（结果保留到整数）。
(3)若某种变速自行车有6个飞轮和3个牙盘，牙盘和飞轮的齿数如下表所示，若人骑该车行进的速度一定，选用哪种齿数的牙盘和飞轮，人踩脚踏板的角速度最小？为什么？
名称 牙盘 飞轮
齿数N/个 48 38 28 15 16 18 21 24 28
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
两点靠传送带传动，线速度相等，所以有：vA：vB=1：1，选项A正确，B错误；根据v=ωr知，ωA：ωB=1：2，选项C错误；根据a=ωv可知，aA:aB=1:2，选项D错误；故选A.
2．C
【详解】
A．它们线速度相等，根据v=ωr可知，角速度不一定相等，选项A错误；
B．它们角速度相等，根据v=ωr可知，线速度不一定也相等，选项B错误；
C．它们周期相等，根据 可知，角速度一定也相等，选项C正确；
D．它们周期相等，根据可知，线速度不一定也相等，选项D错误．
3．B
【详解】
物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力方向不一定变化，加速度不一定变化，如平抛运动，故A错误，B正确．匀速圆周运动受到的向心力的作用，速度的方向不断变化，是变速运动．故C错误；匀速圆周运动受到的向心力是始终指向圆心的，合力垂直于初速度方向的方向，向心力的方向不断变化，是变化的，故D错误．故选B．
4．C
【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.
5．A
【详解】
两物体共轴转动，则角速度相同，周期相同；由v=ωr可知，两个物体的转动半径不同，则线速度不同，故选A.
6．D
【详解】
由于A、B两点在同一个扇面上转动，所以两点的角速度相等，根据v=ωr可知A点的线速度比B点大，所以在相同时间内A点的路程比B点大。根据几何关系可知，相同时间内A点的位移比B点大，故ABC错误，D正确。
故选D。
7．A
【详解】
A. 秒针的周期为1min，分针的周期为60min，可知分针的周期是秒针周期的60倍，故A正确；
B. 根据ω= 知，秒针和分针的角速度之比为60:1，分针的角速度是秒针角速度的1/60倍．故B错误；
C. 分针的周期为60min=1h，时针的周期是12h，所以时针的周期是分针周期的12倍．故C错误；
D. 根据ω=知，时针的角速度是分针角速度的1/12倍．故D错误．
故选A
8．A
【详解】
A．对于机械钟表，秒针转动的周期为60s，分针转动的周期为60min，时针转动的周期为12h，故秒针转动的周期最短，时针转动的周期最长，故A错误，符合题意；
B．根据转速可知，时针转动的周期最大，则时针的转速最小，故B正确，不符合题意；
CD．根据可知，秒针转动的周期最短，则角速度最大，秒针的角速度为 rad/s，故CD正确，不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】
匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，故速度是变化的，一定是变速运动，一定具有加速度，匀速圆周运动加速度大小不变，方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动，D正确,ABC错误。
故选D
10．B
【详解】
A．由于小球受到空气阻力作用，线速度减小，则所需要的向心力减小，小球做向心运动，Q的位置越来越低，故A错误；
BC．设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T，细线的长度为L，Q球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图
则有
T，mgtanθ=mmω2Lsinθ
得
ω
由于小球受到空气阻力作用，线速度减小，θ减小，cosθ增大，则得到细线拉力T减小，角速度ω减小，故B正确，C错误；
D．对P球，由平衡条件得知，P受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，则静摩擦力变小，故D错误。
故选B。
11．A
【详解】
A．从c到d的过程中，加速度大小不变，加速度在水平方向上的分加速度逐渐增大，根据牛顿第二定律知，摩擦力越来越大，故A正确；
B．苹果做匀速圆周运动，从c到d的过程中，加速度在竖直方向上有向下的加速度，可知苹果一直处于失重状态，故B错误；
C．从c到d的过程中，加速度大小不变，加速度在竖直方向上的加速度逐渐减小，方向向下，则重力和支持力的合力逐渐减小，可知支持力越来越大，故C错误；
D．苹果做匀速圆周运动，合力大小不变，方向始终指向圆心，故D错误。
故选A。
12．D
【详解】
、属于同轴转动，故他们的角速度相等，由知，且，
故ABC错误，D正确。
故选D。
13．B
【详解】
将物体的运动分解，如图所示：
圆盘在电动机的带动下以角速度逆时针匀速转动，所以绳子的速度为：，由几何关系得：物体的速度，所以v大于，当物体向前运动时：变大，将变小，所以物体的速度逐渐变大，物体做加速运动，故选B．
14．C
【详解】
由题意知半径
线速度
则角速度
②正确；周期
④正确；频率
⑥正确；转速
⑦正确；
故选C。
15．BCD
【详解】
A．匀速圆周运动的轨迹是圆周，匀速转动的电扇上除转轴外的各个点都做匀速圆周运动，不能说电扇在做匀速圆周运动，电扇整体的轨迹不动，故A错误；
B．根据题意，电扇在绕O轴匀速转动，故B正确；
CD．电扇上A、B两个质点都在做匀速圆周运动，角速度相同，故C正确，D正确；
16．AC
【详解】
A B．子弹在圆筒中做平抛运动，在竖直方向有
在水平方向上有
则子弹的初速度为
选项A正确，B错误；
C D．因为两弹孔在同一竖直线上，所以有
故
当时
当时
。
选项C正确，D错误；
故选AC。
17．CD
【详解】
A．飞机做圆周运动时，速度的方向在时刻变化，A错误；
B．匀速圆周运动不同位置（时刻）的加速度都要指向圆心，随位置变化方向发生变化，B错误；
C．飞机在最高点，加速度指向圆心，竖直向下，所以出于失重状态，C正确；
D．飞机是在竖直平面内做匀速圆周运动，经过最低点时机翼水平，飞机的牵引力与阻力相平衡，空气向上的升力与重力的合力提供向心力，所以空气的作用力是斜向上的，D正确。
故选CD。
18． 如图所示：
6
【详解】
（1）曲线运动的速度方向是切线方向，在图中画出A、B两点线速度的方向，如图所示：
（2）A、C是同轴传动，角速度相等，转动半径之比为，根据，线速度之比为；
B、C是同缘传动边缘点，线速度相等，故A、B两点的线速度之比为，已知A点线速度，则B点的线速度之比为．
19． 1:1 2:1
【详解】
A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的角速度是B的，根据可知，两球的线速度之比
vA：vB=1:1
A的角速度是B的，根据可知，两球的周期之比
TA：TB=2:1
20． 1:2 1:1
【详解】
试题分析：因A.B为咬合转动的两个齿轮，单位时间内两轮边缘上各点发生的弧长相等，所以线速度大小相等，即有；根据角速度ω和线速度v的关系得：角速度与半径成反比，即．
21．，
【详解】
根据公式可得，“神州”五号运行的线速度为
根据公式可得，“神州”五号运行的角速度为
22．（1）；（2）
【详解】
（1）大齿轮的周期
则
大齿轮转动角速度的大小
（2）大齿轮和小齿轮边缘线速度的大小相等，有
解得小齿轮角速度的大小
小齿轮角速度与后轮角速度的大小相等，则后轮线速度的大小
23．(1)见解析；(2)48圈；(3)应选齿数为15的飞轮和齿数为48的牙盘
【解析】
(1)通过链条相连的牙盘和飞轮边缘的线速度大小相等，当牙盘的半径大于飞轮的半径时，由 知，人踩脚踏板的角速度小于飞轮的角速度，飞轮和后轮是同轴传动，这样人踩一圈，车子可以走得更远。
(2)设牙盘转动的角速度为，转速为n，自行车后轮转动的角速度即飞轮的角速度为，则
由
得
即每分钟要踩脚踏板48圈。
(3)由(2)知
不管牙盘还是飞轮，相邻的两齿间的弧长相同，故有
从而
故
由于v、R一定，当最小时，最小，故应选齿数为15的飞轮和齿数为48的牙盘。
答案第1页，共2页
一、选择题（共17题）
1．如图 ，大、小两轮通过皮带传动匀速转动，且皮带与轮边缘之间不发生相对滑动．大、小两轮的半径之比 r1:r2=2:1， A、B 为轮边缘上的两点．下列关系正确的是
A．A、B 两点的线速度大小之比 vA:vB=1:1
B．A、B 两点的线速度大小之比 vA:vB=2:1
C．A、B 两点的角速度大小之比 ω A: ω B=2:1
D．A、B 两点的向心加速度大小之比 aA:aB=2:1
2．下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是（ ）
A．它们线速度相等，角速度一定相等
B．它们角速度相等，线速度一定也相等
C．它们周期相等，角速度一定也相等
D．它们周期相等，线速度一定也相等
3．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．曲线运动一定是变速运动，其加速度一定是变化的
B．曲线运动一定是变速运动，其加速度可能是恒定不变的
C．平抛运动是匀变速运动，匀速圆周运动是匀速运动
D．匀速圆周运动的质点，其周期、角速度、向心力均恒定不变
4．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
5．地球可以看做球体，分别位于北京和赤道上可视为质点的两个物体，随地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是
A．它们的角速度相等
B．它们的线速度相等
C．因为它们转动的半径不同，所以周期不同
D．因为它们转动的半径不同，所以角速度不同
6．如图所示，是杭州G20演出过程中的一个场景——由全息技术产生的一把巨大的扇子正徐徐打开，则下列关于扇面上A、B两点（这两点跟着扇面打开转动，始终处于同一个圆的同一条半径上）说法正确的是（ ）
A．A、B两点在相同时内的位移相同 B．A、B两点在相同时间内的路程相同
C．A点的角速度比B点大 D．A点的线速度比B点大
7．正常走动的钟表，时针、分针和秒针都做匀速转动，下列关于它们的说法正确的是（ ）
A．分针的周期是秒针周期的60倍
B．分针的角速度是秒针角速度的60倍
C．时针的周期是分针周期的24倍
D．时针的角速度是分针角速度的12倍
8．一精准转动的机械钟表，下列说法不正确的是（ ）
A．秒针转动的周期最长 B．时针的转速最小
C．秒针转动的角速度最大 D．秒针的角速度为 rad/s
9．关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )
A．匀速圆周运动是匀速运动
B．匀速圆周运动是匀变速运动
C．匀速圆周运动是加速度不变的运动
D．匀速圆周运动是加速度不断改变的运动
10．如图所示，一根细线下端拴一个金属小球Q，细线穿过小孔（小孔光滑）另一端连接在金属块P上，P始终静止在水平桌面上，若不计空气阻力，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。实际上，小球在运动过程中不可避免地受到空气阻力作用。设因阻力作用，小球Q的运动轨道发生缓慢的变化（可视为一系列半径不同的圆周运动）。下面的判断正确的是（ ）
A．Q的位置越来越高
B．细线所受的拉力变小
C．小球Q运动的角速度变大
D．P受到桌面的静摩擦力变大
11．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．手掌对苹果的摩擦力越来越大 B．苹果先处于超重状态后处于失重状态
C．手掌对苹果的支持力越来越小 D．苹果所受的合外力越来越大
12．如图所示，风力发电机叶片上有和两点，在叶片转动时，、的角速度分别为、，线速度大小为、，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
13．一根轻质细绳一端缠绕在一半径为R的圆盘边缘，另一端与一放在水平面上的物体相连．如图所示，圆盘在电动机的带动下以角速度ω顺时针匀速转动，此过程中物体沿水平面向右移动，则在绳子变为竖直之前
A．物体沿水平面加速运动，速度始终小于ωR
B．物体沿水平面加速运动，速度始终大于ωR
C．物体沿水平面减速运动，速度始终大于ωR
D．物体沿水平面减速运动，速度始终小于ωR
14．教师在黑板上画圆，圆规脚之间的距离是，他保持这个距离不变，用粉笔在黑板上匀速地画了一个圆，粉笔的线速度是，关于粉笔的运动，有下列说法：①角速度是；②角速度是；③周期是；④周期是；⑤频率是；⑥频率是；⑦转速小于；⑧转速大于，下列选项中的结果全部正确的是（ ）
A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②④⑥⑦ D．②④⑤⑧
15．如图，是一个匀速转动的电扇，O为转动轴，A、B为电扇上两个质点，下列说法正确的是（ ）
A．电扇在做匀速圆周运动
B．电扇在绕O轴匀速转动
C．电扇上A、B两个质点都在做匀速圆周运动
D．电扇上A、B两个质点角速度相同
16．如图所示，半径为R的薄圆筒绕竖直中心轴线匀速转动。一颗子弹沿筒截面的直径方向从左侧射入，再从右侧射出，发现两弹孔在同一竖直线上，相距h。若子弹每次击穿薄圆筒前后速度不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
A．子弹的初速度大小为 B．子弹的初速度大小为
C．圆筒转动的周期可能为 D．圆筒转动的周期可能为
17．第十三届中国航空航天博览会于2021年9月28日在珠海举行，高精尖飞行器荟萃一堂，飞行表演精彩纷呈。如图所示，一架飞机在空中竖直面内的运动可看作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．飞机的速度不变
B．飞机的加速度不变
C．飞机在最高点处于失重状态
D．飞机在最低点受到空气的作用力方向斜向上
二、填空题
18．如图，大轮和小轮依靠边缘摩擦传动，接触面不打滑．大轮半径是小轮半径的2倍，A是大轮半径的中点，B是小轮边缘上的一点，图中已画出大轮旋转的方向：
（1）在图中画出A、B两点线速度的方向________；
（2）已知A点线速度，则B点线速度为___________．
19．A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的角速度是B的。则两球的线速度之比vA：vB=_______；周期之比TA：TB=_______。
20．如图所示，A．B为咬合转动的两个齿轮，它们的半径分别为和，且,则A．B两轮边缘上两点的角速度之比为= _____；线速度之比=___．
综合题
21．据报道，我国“神舟”五号飞船绕地球做圆周轨道运行时，轨道离地面高度是，飞船大约绕地球1圈，请估算“神舟”五号运行的线速度和角速度。地球半径取。
22．某同学以自行车的齿轮传动作为探究学习的课题，该同学通过观察发现，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，后轮与小齿轮绕共同的轴转动，如图所示，测得大齿轮的半径为r1、小齿轮的半径为r2、自行车后轮的半径为R，若测得在时间t内大齿轮转动的圈数为N，求：
（1）大齿轮转动角速度的大小ω；
（2）自行车后轮线速度的大小v。
23．如图所示为一自行车的局部结构示意图，设连接脚踏板的连杆长为，由脚踏板带动半径为的大轮盘（牙盘），通过链条与半径为的小轮盘（飞轮）连接，小轮盘带动半径为R的后轮转动，使自行车在水平路面上匀速前进。
(1)自行车牙盘的半径一般要大于飞轮的半径，想想看，这是为什么？
(2)设，，，为了维持自行车以的速度在水平路面上匀速行驶，请你计算一下每分钟要踩脚踏板几圈（结果保留到整数）。
(3)若某种变速自行车有6个飞轮和3个牙盘，牙盘和飞轮的齿数如下表所示，若人骑该车行进的速度一定，选用哪种齿数的牙盘和飞轮，人踩脚踏板的角速度最小？为什么？
名称 牙盘 飞轮
齿数N/个 48 38 28 15 16 18 21 24 28
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
两点靠传送带传动，线速度相等，所以有：vA：vB=1：1，选项A正确，B错误；根据v=ωr知，ωA：ωB=1：2，选项C错误；根据a=ωv可知，aA:aB=1:2，选项D错误；故选A.
2．C
【详解】
A．它们线速度相等，根据v=ωr可知，角速度不一定相等，选项A错误；
B．它们角速度相等，根据v=ωr可知，线速度不一定也相等，选项B错误；
C．它们周期相等，根据 可知，角速度一定也相等，选项C正确；
D．它们周期相等，根据可知，线速度不一定也相等，选项D错误．
3．B
【详解】
物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力方向不一定变化，加速度不一定变化，如平抛运动，故A错误，B正确．匀速圆周运动受到的向心力的作用，速度的方向不断变化，是变速运动．故C错误；匀速圆周运动受到的向心力是始终指向圆心的，合力垂直于初速度方向的方向，向心力的方向不断变化，是变化的，故D错误．故选B．
4．C
【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.
5．A
【详解】
两物体共轴转动，则角速度相同，周期相同；由v=ωr可知，两个物体的转动半径不同，则线速度不同，故选A.
6．D
【详解】
由于A、B两点在同一个扇面上转动，所以两点的角速度相等，根据v=ωr可知A点的线速度比B点大，所以在相同时间内A点的路程比B点大。根据几何关系可知，相同时间内A点的位移比B点大，故ABC错误，D正确。
故选D。
7．A
【详解】
A. 秒针的周期为1min，分针的周期为60min，可知分针的周期是秒针周期的60倍，故A正确；
B. 根据ω= 知，秒针和分针的角速度之比为60:1，分针的角速度是秒针角速度的1/60倍．故B错误；
C. 分针的周期为60min=1h，时针的周期是12h，所以时针的周期是分针周期的12倍．故C错误；
D. 根据ω=知，时针的角速度是分针角速度的1/12倍．故D错误．
故选A
8．A
【详解】
A．对于机械钟表，秒针转动的周期为60s，分针转动的周期为60min，时针转动的周期为12h，故秒针转动的周期最短，时针转动的周期最长，故A错误，符合题意；
B．根据转速可知，时针转动的周期最大，则时针的转速最小，故B正确，不符合题意；
CD．根据可知，秒针转动的周期最短，则角速度最大，秒针的角速度为 rad/s，故CD正确，不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】
匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，故速度是变化的，一定是变速运动，一定具有加速度，匀速圆周运动加速度大小不变，方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动，D正确,ABC错误。
故选D
10．B
【详解】
A．由于小球受到空气阻力作用，线速度减小，则所需要的向心力减小，小球做向心运动，Q的位置越来越低，故A错误；
BC．设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T，细线的长度为L，Q球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图
则有
T，mgtanθ=mmω2Lsinθ
得
ω
由于小球受到空气阻力作用，线速度减小，θ减小，cosθ增大，则得到细线拉力T减小，角速度ω减小，故B正确，C错误；
D．对P球，由平衡条件得知，P受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，则静摩擦力变小，故D错误。
故选B。
11．A
【详解】
A．从c到d的过程中，加速度大小不变，加速度在水平方向上的分加速度逐渐增大，根据牛顿第二定律知，摩擦力越来越大，故A正确；
B．苹果做匀速圆周运动，从c到d的过程中，加速度在竖直方向上有向下的加速度，可知苹果一直处于失重状态，故B错误；
C．从c到d的过程中，加速度大小不变，加速度在竖直方向上的加速度逐渐减小，方向向下，则重力和支持力的合力逐渐减小，可知支持力越来越大，故C错误；
D．苹果做匀速圆周运动，合力大小不变，方向始终指向圆心，故D错误。
故选A。
12．D
【详解】
、属于同轴转动，故他们的角速度相等，由知，且，
故ABC错误，D正确。
故选D。
13．B
【详解】
将物体的运动分解，如图所示：
圆盘在电动机的带动下以角速度逆时针匀速转动，所以绳子的速度为：，由几何关系得：物体的速度，所以v大于，当物体向前运动时：变大，将变小，所以物体的速度逐渐变大，物体做加速运动，故选B．
14．C
【详解】
由题意知半径
线速度
则角速度
②正确；周期
④正确；频率
⑥正确；转速
⑦正确；
故选C。
15．BCD
【详解】
A．匀速圆周运动的轨迹是圆周，匀速转动的电扇上除转轴外的各个点都做匀速圆周运动，不能说电扇在做匀速圆周运动，电扇整体的轨迹不动，故A错误；
B．根据题意，电扇在绕O轴匀速转动，故B正确；
CD．电扇上A、B两个质点都在做匀速圆周运动，角速度相同，故C正确，D正确；
16．AC
【详解】
A B．子弹在圆筒中做平抛运动，在竖直方向有
在水平方向上有
则子弹的初速度为
选项A正确，B错误；
C D．因为两弹孔在同一竖直线上，所以有
故
当时
当时
。
选项C正确，D错误；
故选AC。
17．CD
【详解】
A．飞机做圆周运动时，速度的方向在时刻变化，A错误；
B．匀速圆周运动不同位置（时刻）的加速度都要指向圆心，随位置变化方向发生变化，B错误；
C．飞机在最高点，加速度指向圆心，竖直向下，所以出于失重状态，C正确；
D．飞机是在竖直平面内做匀速圆周运动，经过最低点时机翼水平，飞机的牵引力与阻力相平衡，空气向上的升力与重力的合力提供向心力，所以空气的作用力是斜向上的，D正确。
故选CD。
18． 如图所示：
6
【详解】
（1）曲线运动的速度方向是切线方向，在图中画出A、B两点线速度的方向，如图所示：
（2）A、C是同轴传动，角速度相等，转动半径之比为，根据，线速度之比为；
B、C是同缘传动边缘点，线速度相等，故A、B两点的线速度之比为，已知A点线速度，则B点的线速度之比为．
19． 1:1 2:1
【详解】
A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的角速度是B的，根据可知，两球的线速度之比
vA：vB=1:1
A的角速度是B的，根据可知，两球的周期之比
TA：TB=2:1
20． 1:2 1:1
【详解】
试题分析：因A.B为咬合转动的两个齿轮，单位时间内两轮边缘上各点发生的弧长相等，所以线速度大小相等，即有；根据角速度ω和线速度v的关系得：角速度与半径成反比，即．
21．，
【详解】
根据公式可得，“神州”五号运行的线速度为
根据公式可得，“神州”五号运行的角速度为
22．（1）；（2）
【详解】
（1）大齿轮的周期
则
大齿轮转动角速度的大小
（2）大齿轮和小齿轮边缘线速度的大小相等，有
解得小齿轮角速度的大小
小齿轮角速度与后轮角速度的大小相等，则后轮线速度的大小
23．(1)见解析；(2)48圈；(3)应选齿数为15的飞轮和齿数为48的牙盘
【解析】
(1)通过链条相连的牙盘和飞轮边缘的线速度大小相等，当牙盘的半径大于飞轮的半径时，由 知，人踩脚踏板的角速度小于飞轮的角速度，飞轮和后轮是同轴传动，这样人踩一圈，车子可以走得更远。
(2)设牙盘转动的角速度为，转速为n，自行车后轮转动的角速度即飞轮的角速度为，则
由
得
即每分钟要踩脚踏板48圈。
(3)由(2)知
不管牙盘还是飞轮，相邻的两齿间的弧长相同，故有
从而
故
由于v、R一定，当最小时，最小，故应选齿数为15的飞轮和齿数为48的牙盘。
答案第1页，共2页