人教版高中物理必修二6.1圆周运动 同步练习提高卷-试卷(word版含答案)

文档属性

名称 人教版高中物理必修二6.1圆周运动 同步练习提高卷-试卷(word版含答案)
格式 doc
文件大小 665.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-13 21:43:18

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文档简介

人教版高中物理必修二6.1圆周运动 同步练习提高卷
一、单选题(本大题共8道小题)
1. 1关于匀速圆周运动,下列说法正确的是(  )
A.匀速圆周运动是匀速运动 B.匀速圆周运动的速率不变
C.任意相等时间内通过的路程相等 D.任意相等时间内通过的位移相等
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. 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
4. 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
5. 1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
6. 1把某一机械手表的分针与时针上的端点看作是匀速圆周运动,则(  )
A.分针与时针的周期之比为1:60
B.分针与时针的角速度之比为24:1
C.分针与时针的转速之比12:1
D.每天时针和分针重合24次
7. 1甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,它们的角速度之比为 3:1,线速度之比为2:3,那么,下列说法中正确的是(  )
A.它们的半径比是 2:9
B.它们的半径比是 1:2
C.它们的周期比为 2:3
D.它们的周期比为 3:1
8. 质量的钢件,架在两根完全相同的、平行的长直圆柱上,如图所示。钢件的重心与两柱等距,两柱的轴线在同一水平面内,圆柱的半径,钢件与圆柱间的动摩擦因数,两圆柱各绕自己的轴线以角速度绕轴线作相反方向的转动。现施加一过钢件重心且平行圆柱轴线的拉力于钢件上,使其以的速度匀速运动,下列说法正确的是(  )
A.不论多大,所需水平拉力恒为
B.越大,所需水平拉力也越大
C.若,则水平拉力
D.若,且水平拉力恒为,则钢件做匀加速运动
二、解答题(本大题共3道小题)
9. 如图所示,一个不透明的小球以角速度沿顺时针方向匀速圆周运动,圆的直径与光屏垂直,延长线交于点.以点为坐标原点,以方向为正方向建立轴. 时刻小球运动到点,平行光束沿垂直于的方向照到光屏上,在点显示出小球的影.试求任意时刻影的坐标.
10. 如图所示,半径为R的水平圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,圆盘圆心O正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,小球直接落在B点,求
(1)小球的初速度v0应满足的条件
(2)圆盘转动的角速度ω应满足的条件
11. 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。
三、实验题(本大题共2道小题)
12. 一位同学习了圆周运动的知识后,要对变速自行车的变速原理进行研究,假设某种变速自行车有六个飞轮和三个链轮。
(1)如图所示前、后轮直径约为660mm,链轮和飞轮的齿数如表所示,人骑该车行进速度为4m/s时,前轮的角速度为______rad/s;脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为________rad/s。(结果保留两位小数)
(2)把链轮半径和飞轮半径的比值k=r2/r3称为变速比,如果踏板的角速度为ω,车轮的半径为R,则变速自行车的速度为_______(用字母表示),由此可见,在脚踩踏板的角速度一定时,要提高车速,就要________。
13. 如图所示,转笔深受广大中学生的喜爱.某一时刻,笔绕手指上的某一点O做匀速转动,OA∶OB=1∶2,设A、B线速度大小分别为vA和vB,角速度大小分别为ωA和ωB,则vA∶vB=________,ωA∶ωB=________。
四、填空题(本大题共4道小题)
14. 如图所示,主动轮O1通过摩擦带动从动轮O2转动,转动过程中不打滑,主动轮O1的半径大于从动轮O2的半径,a、b分别为两轮边缘上的点,则a、b两点的线速度大小关系为______;a、b两点的角速度大小关系为______(填“>”,“=”或“<”)
15. 如图,半径为R的圆盘上绕有一根轻绳,轻绳的另一端与放在水平桌面上物体相连,物体质量为m,绳子处于水平状态,物体与桌面的摩擦系数为开始,圆盘以角速度为常数转动,绳子上拉力为______;经过时间t,圆盘转过的圈数______.
16. 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。
17. 如图所示,为测试子弹的发射速度,让子弹水平射向绕水平轴旋转的纸筒,纸筒的直径为d,角速度为ω,子弹沿直径水平穿过圆纸筒,只留下一个弹孔,则子弹的速度可能为___________。
答案
一、单选题(本大题共8道小题)
1. 【答案】BC
【详解】
A.匀速圆周运动的速度方向是不断变化的,不是匀速运动,A错误;
B.匀速圆周运动的速率不变,B正确;
C.因线速度的大小不变,故任意相等时间内通过的路程相等,C正确;
D.任意相等时间内通过的位移大小相等,但是方向不相等,D错误。
故选BC。
2. 【答案】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. 【答案】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。
4. 【答案】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.
5. 【答案】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;
6. 【答案】C
【详解】
AB.分针的周期为
时针的周期为
两者周期之比为
根据
可得分针的角速度是时针的12倍,故AB错误;
C.根据
可知分针与时针的转速之比,故C正确;
D.每12小时,分针追上时针11次,一天由24小时,所以每天时针和分针重合22次,故D错误。
故选C。
7. 【答案】A
【详解】
AB.根据得半径
因为角速度之比为3:1,线速度之比为2:3,则半径之比为2:9,A正确B错误;
CD.根据
知角速度之比为3:1,则周期之比为1:3,CD错误;
故选A。
8. 【答案】C
【详解】
AC.木板与两个圆柱表面的摩擦力相等,大小为
f=μmg=×0.2×5×10N=5N
当ω=20rad/s,圆柱表面的点转动的线速度大小为
v′=ωr=0.8m/s
木板的速度v=0.6m/s,则木板相对于圆柱表面的点运动的合速度大小为
由几何关系可知木板所受的滑动摩擦力与拉力F的夹角为(90°+37°);木板在垂直于轴线方向受到两轴的滑动摩擦力的分力大小相等方向相反,所以在垂直于轴线方向上受到的滑动摩擦力为零;在平行于轴线方向上,木板受到的滑动摩擦力
f′=2f sin37°=2×5×0.6N=6N
木板做匀速直线运动,由平衡条件得
F=f′=6N
故A错误,C正确;
B.圆柱转动的角速度越大,则圆柱表面上的点的线速度越大,木板与圆柱表面的摩擦力沿垂直于轴线方向的分力越大,沿圆柱轴线方向的分力越小,所以匀速拉动木板的拉力越小,故B错误;
D.若ω=20rad/s时,拉力为6N,木板开始做加速运动,随木板速度的增大,则木板与圆柱表面的摩擦力沿圆柱轴线方向的分力增大,所以木板受到的合力将减小,木板不可能做匀加速直线运动,故D错误。
故选C。
二、解答题(本大题共3道小题)
9. 【答案】
【详解】
设时间内小球所经的弧所对的圆心角为,有
得.
10. 【答案】(1) (2)
【详解】
(1)小球做平抛运动,在水平方向上满足,在竖直方向上满足,故解得;
(2)要使小球落到B处,则小球在下落的这段时间内,B点刚好转了k圈则:,(k=0.1.2.3…..),
解得.
11. 【答案】(1);(2)
【详解】
(1)大齿轮的周期

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
三、实验题(本大题共2道小题)
12. 【答案】 12 3.75 增大链轮和车轮半径,减小飞轮的半径。
【详解】
(1)飞轮的角速度与后轮的角速度相等,根据v=ωr得:
后轮的角速度与前轮相等为定值,即飞轮的角速度一定。由于
R链ω链=R飞ω飞
链轮的角速度与脚踏板的角速度相同,要想脚踏板的角速度最小,则飞轮的半径最小,链轮的半径最大;根据v=ωr得
(2)依据同带的瞬时速率相等,则有
R链ω链=R飞ω飞
而飞轮的角速度与后轮的角速度相等,因此车轮的速度
由此可见,在脚踩踏板的角速度一定时,要提高车速,就要增大链轮和车轮半径,减小飞轮的半径。
13. 【答案】1:2 ; 1:1
四、填空题(本大题共4道小题)
14. 【答案】 = ; <
【详解】
转动过程中不打滑,属于皮带传动,边缘线速度相等,故=;根据 可知,a、b两点的角速度大小关系为<。
15. 【答案】 ;
【详解】
根据公式:得:
结合匀变速直线运动的速度公式:可得:
物体在运动的过程中水平方向受到拉力与摩擦力,则:
联立得:
经过时间t,圆盘转过的角度:
圆盘转过的圈数
16. 【答案】,
【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
17. 【答案】(n=0、1、2、3…)
【详解】
子弹穿过纸筒的时间内纸筒转动(n+)圈,每圈的时间为
故满足
解得
(n=0、1、2、3…)
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