6.1 圆周运动(冲A提升练)(解析版)
一、单选题(本大题共12小题)
1. 做匀速圆周运动的物体,下列哪些物理量是改变的( )
A. 线速度 B. 转速 C. 角速度 D. 频率
【答案】A
【解析】解:物体做匀速圆周运动时,相等时间内通过的弧长相等,则线速度大小保持不变,即速率不变,线速度的方向时刻都在变化,所以线速度是变化的。
角速度大小和方向不发生变化,转速和频率是标量,不发生改变,故A正确,BCD错误。
故选:。
匀速圆周运动是线速度大小保持不变的圆周运动,它的线速度大小、角速度、周期都保持不变;它的速度、加速度、与合外力的大小保持不变而它们的方向时刻都在变化.
该题考查对描述匀速圆周运动的基本量理解,注意矢量的方向性,属于基础题目.
2. 如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为,从动轮的半径为。已知主动轮做顺时针转动,转速为,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是( )
A. 从动轮做顺时针转动 B. 从动轮做逆时针转动
C. 从动轮边缘线速度大小为 D. 从动轮的转速为
【答案】B
【解析】解析:选B 主动轮沿顺时针方向转动时,传送带沿方向运动,故从动轮沿逆时针方向转动,且两轮边缘线速度大小相等,故A错误,B正确;由、可知,,解得,,故C、D错误。
3. 如图所示为某钟表的表盘,时针、分针、秒针的针尖到转动轴的距离之比为,下列说法正确的是( )
A. 时针转动的角速度为
B. 秒针转动的角速度为
C. 时针、分针、秒针的周期之比为
D. 时针、分针、秒针的针尖的线速度之比为
【答案】D
【解析】根据钟表求得秒针、分针、时针转动一周的时间,由公式可知,时针转动的角速度和秒针转动的角速度,根据可知,求解线速度比值。
解决本题的关键是知道时针、分针、秒针的周期,以及周期、角速度、线速度的关系。
【解答】
A.时针做圆周运动的周期为,时针转动的角速度为,故A错误;
B.秒针做圆周运动的周期为,由公式可知,秒针转动的角速度为,故B错误;
C.时针、分针、秒针做圆周运动的周期分别为,、;时针、分针、秒针的周期之比为,故C错误;
D.时针、分针、秒针的针尖到转动轴的距离之比为,根据可知,时针、分针、秒针的针尖的线速度之比为,故D正确。
4. 甲、乙两个物体做匀速圆周运动,其向心加速度大小随半径变化的关系曲线如下图所示,则( )
A. 甲物体的线速度大小改变 B. 甲物体的角速度大小不变
C. 乙物体的线速度大小改变 D. 乙物体的角速度大小不变
【答案】D
【解析】根据加速度的不同表达形式结合图象进行分析,由控制变量法得出正确结论
在分析圆周运动各物体量之间的关系时,要注意各量之间相互影响,故在分析某两个量之间的关系时,一定要先控制变量.
【解答】
A、由知,做匀速圆周运动的物体线速度大小不变时,向心加速度与半径成反比,故 A正确
B、由知,角速度大小不变时,向心加速度与半径成正比,故B错误
C、由知,做匀速圆周运动的物体线速度大小不变时,向心加速度与半径成反比,故 C
错误
D、由知,角速度大小不变时,向心加速度与半径成正比,故 D正确。
故选D
5. 将变速自行车的链条调整到齿的飞轮与齿的链轮上,若某人脚踩踏板,每秒转圈。根据以上信息,下列判断正确的是( )
A. 链轮与飞轮的角速度之比为 B. 链轮与飞轮的周期之比为
C. 链轮与飞轮的转速之比为 D. 车轮每秒转圈
【答案】D
【解析】本题考查描述圆周运动的物理量。解决问题的关键是清楚链轮与飞轮的半径之比等于齿数之比,再结合线速度、角速度、转速、半径之间的关系分析判断。
【解答】A.链轮与飞轮的半径之比等于齿数之比为,由于边缘的线速度大小相等,即,得角速度之比,故A错误;
B.链轮与飞轮的周期之比,故B错误
C.链轮与飞轮的转速之比,故C错误
D.飞轮与车轮的角速度、转速相同,每秒链轮转圈,飞轮要转圈,车轮也转圈,故D正确。
6. 如图所示的皮带传动装置中,轮和同轴,、、分别是三个轮边缘的质点,且,则下列说法中正确的是( )
A. 三质点的线速度之比
B. 三质点的角速度之比
C. 三质点的周期之比
D. 三质点的转速之比
【答案】A
【解析】要求线速度之比需要知道三者线速度关系:、两轮是皮带传动,皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同,、两轮是轴传动,轴传动的特点是角速度相同。
解决传动类问题要分清是摩擦传动包括皮带传动,链传动,齿轮传动,线速度大小相同还是轴传动角速度相同。
【解答】由于轮和轮是皮带传动,皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同,
故::,
由于轮和轮共轴,故两轮角速度相同, 故::,
由角速度和线速度的关系式可得
:::,
:::,
则有:
A.线速度之比为:::::,故A正确;
B.角速度之比为::::,故B错误;
C.根据得:::::,故C错误;
D. 转速,故转速之比等于角速度之比为:::;故D错误;
故选A。
7. 变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中轮有齿,轮有齿,轮有齿,轮有齿,则下列正确的是( )
A. 当轮与轮组合时,两轮的线速度之比
B. 当轮与轮组合时,两轮的周期之比:
C. 当轮与轮组合时,两轮的角速度之比
D. 当轮与轮组合时,两轮角速度之比
【答案】C
【解析】轮分别与、连接,轮分别与、连接,共有种不同的挡位;抓住线速度大小相等,结合齿轮的齿数之比可以得出轨道半径之比,从而求出角速度之比和周期之比
解决本题的关键知道靠传送带传动,两轮边缘的线速度大小相等,知道线速度、角速度的大小关系。
【解答】同缘传动边缘点线速度相等,前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积,当与组合时,两轮边缘线速度大小相等,,解得::::,根据可知两轮的周期之比::,故AB错误;
同缘传动边缘点线速度相等,前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积,当与组合时,两轮边缘线速度大小相等,得:,
解得:::::,故C正确,D错误。
故选:。
8. 某同学以变速自行车的齿轮传动作为研究性课题,他通过查阅相关资料了解变速自行车的变速原理,测得图示中后小齿轮组中最小、最大齿轮半径分别为、,前大齿轮半径为、后轮半径为。若该自行车前大齿轮每秒匀速转动圈,则后轮的最大线速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】靠链条传动轮子边缘上的点线速度大小相等,共轴转动的点角速度相等,结合线速度与角速度的关系进行求解。
解决本题的关键知道线速度与角速度的关系,知道共轴转动的点角速度相等,靠链条传动的轮缘上的点线速度大小相等。
【解答】链条连接后小齿轮组中半径最小的齿轮时,后轮的线速度最大,由于自行车前大齿轮每秒匀速转动圈,
所以前大齿轮的频率为,其周期为:,
根据公式,可得前大齿轮边缘的线速度为:
通过链条相连,线速度大小相同,所以后小齿轮组中最小齿轮的线速度为:,
则小齿轮组的角速度为:,
由于后轮与小齿轮组同轴,所以角速度相等,
根据公式,可得后轮的线速度为:,故A正确,BCD错误。
故选:。
9. 图中是一款幼儿园齿轮传动玩具,三个齿轮的直径分别为、、,、是大齿轮边缘的两点,是主动轮边缘的点,现转动摇把,摇把以的转速转动,下列说法正确的是
A. 点和点线速度相同 B. 点和点角速度相同
C. 点的线速度大小约为 D. 大齿轮点的的转速约为
【答案】D
【解析】本题考查传动问题,同缘传动,边缘点线速度相等;同轴传动,角速度相等。这是解决传动问题的基本方法。
【解答】A、点和点线速度大小相同,方向不同,故A错误;
B、、两点是同缘转动,线速度大小相等,但是半径不同,根据可知角速度不同,故B错误;
D、大小齿轮边缘的线速度相等,则有,结合可得,
所以大齿轮转速约为注意题中所给数据是直径,故D正确;
C、大齿轮转动的角速度为,线速度为,故C错误。
10. 一半径为的雨伞绕伞柄在水平面以角速度匀速旋转,如图所示,伞边缘距地面的高度为,伞边缘甩出的水滴在地面上形成一个圆,重力加速度大小为,不计空气阻力,则圆的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】雨滴飞出后做平抛运动,根据高度求出运动的时间,从而求出平抛运动的水平位移,根据几何关系求出水滴在地面上形成圆的半径.
本题考查了平抛运动和圆周运动的综合,对数学几何能力要求较高,关键作出雨滴在地面上的平面图.
【解答】根据,解得:,
则平抛运动的水平位移为:,
根据几何关系得:
圆的半径
故选D。
11. 如图所示,一位同学玩飞镖游戏.圆盘最上端有一点,飞镖抛出时与等高,且距离点为当飞镖以初速度垂直盘面瞄准点抛出的同时,圆盘以经过盘心点的水平轴在竖直平面内匀速转动.忽略空气阻力,重力加速度为,若飞镖恰好击中点,则( )
A. 飞镖击中点所需的时间为
B. 圆盘的半径可能为
C. 圆盘转动角速度的最小值为
D. 点随圆盘转动的线速度不可能为
【答案】A
【解析】本题关键知道恰好击中点,说明点正好在最低点,利用匀速圆周运动的周期性和平抛运动规律联立求解。
飞镖做平抛运动的同时,圆盘上点做匀速圆周运动,恰好击中点,说明点正好在最低点被击中,则点转动的时间,根据平抛运动水平位移可求得平抛的时间,两时间相等联立可求解。
【解答】
A.飞镖水平抛出做平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,因此,故A正确;
B.飞镖击中点时,恰好在最下方,则,解得圆盘的半径为:,故B错误;
C.飞镖击中点,则点转过的角度满足:故,则圆盘转动角速度的最小值为,故C错误;
D.点随圆盘转动的线速度为:,当时,,故D错误。
故选A。
12. 随着车辆的增多,很多地方都安装有车牌自动识别的直杆道闸。如图所示为某直杆道闸,长度为,点为中点,直杆可绕转轴在竖直平面内匀速转动。一辆长度为的汽车以速度垂直于自动识别线匀速运动,汽车前端从运动到直杆处的时间为。已知自动识别系统的反应时间为,直杆在汽车前端到达时,抬高了。关于直杆的转动下列说法正确的是
A. 直杆转动的角速度为
B. 点的线速度为
C. 自动识别线到直杆处的距离为
D. 汽车刚通过道闸时,直杆抬起的角度为
【答案】D
【解析】本题考查了匀速直线运动,角速度的定义和计算式,周期、角速度、转速、频率与线速度之间的关系式;认真审题理解题意求出直杆转过的角度是解题的前提与关键,应用角速度的定义式即可解题。
求出汽车安全通过道闸时直杆转过的角度和时间,然后求出直杆转动的角速度大小;
由计算线速度;
根据匀速直线运动规律求出自动识别线到直杆处的距离;
由角速度计算出直杆抬起的角度。
【解答】A.由角速度定义式,故A错误;
B.由角速度与线速度关系式,故B错误;
C.由匀速直线运动公式得自动识别线到直杆处的距离为:,故C错误;
D.由匀速直线运动公式,车通过道闸的时间为;由角速度定义式解得,故D正确。
二、计算题(本大题共3小题)
13. 如图所示,直径为的纸制圆筒,使它以角速度绕轴匀速转动,然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒上留下两个弹孔,已知夹角为,求子弹的速度。
【答案】解:子弹射出后沿直线运动,从点射入,从点射出,设子弹速度为,则子弹穿过圆筒的时间
此时间内圆筒转过的角度、、
据得,
则子弹速度、、。
答:子弹的速度为、、
【解析】根据子弹穿过圆筒的时间和圆筒转动的时间相等,找到子弹速度和圆筒角速度之间的关系,求出子弹的速度。
解题时注意圆筒转动的周期性,把握子弹穿过圆筒的时间和圆筒转动的时间相等这个条件。
14. 某计算机上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示。这块硬磁盘共有个磁道即个不同半径的同心圆,每个磁道分成个扇区每扇区为圆周,每个扇区可以记录个字节。电动机使盘面以的转速匀速转动。磁头在读、写数据时是不动的,盘面每转一圈,磁头沿半径方向跳动一个磁道。
一个扇区通过磁头所用的时间是多少?
不计磁头转移磁道的时间,计算机内最多可以从一个盘面上读取多少个字节?
【答案】解:电动机使磁盘以的转速匀速转动,角速度为:
经过一个扇区转过的圆心角为:;
故经过一个扇区用时为:;
转速为
则计算机在内从磁盘面上读取的字节数个个字节
【解析】先根据求解角速度;然后根据求解一个扇区通过磁头所用的时间;
根据转速求出内转动的圈数,根据磁道数、扇区数以及每个扇区内的字节数求出内读取的字节.
15. 一人骑自行车由静止开始上一长斜坡,自行车达到最大速度前做加速度的匀加速直线运动,达到最大速度后脚蹬踏板使大齿轮以转秒的转速匀角速转动,自行车匀速运动一段时间后,由于骑行者体能下降,自行车距离坡顶处开始做匀减速运动,已知最后的平均速度只有之前平均速度的。自行车大齿轮直径,小齿轮直径,车轮直径。求:
大齿轮的最大角速度;
运动过程中自行车的最大速度;
到达坡顶时的速度。
【答案】以最大速度做匀角速转动时,大齿轮的角速度为:
根据得小齿轮的角速度为:
后轮的角速度与小齿轮的角速度相等,则自行车的最大速度为:
匀加速直线运动的位移为:
匀速运动的位移为:
匀加速运动的时间为:
匀速运动的时间为:
最后之前的平均速度为:,
则最后内的平均速度为:
根据平均速度的推论知,
代入数据解得:
【解析】根据匀速运动时大齿轮的转速求出角速度的大小;
抓住大齿轮和小齿轮线速度相等求出小齿轮的角速度,结合小齿轮和后轮的角速度相等求出最大速度;
根据运动学公式求出匀加速直线运动和匀速直线运动的位移,求出之前的平均速度,从而得出最后的平均速度,结合平均速度的推论求出到达坡顶的速度。
本题考查了圆周运动、匀变速直线运动的综合运用,知道大齿轮和小齿轮边缘上的线速度相等,小齿轮和后轮的角速度相等。6.1 圆周运动(基础达标练)(解析版)
一、单选题(本大题共12小题)
1. 关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A. 线速度的方向保持不变 B. 线速度和角速度都保持不变
C. 角速度大小不断变化 D. 线速度的大小保持不变
【答案】D
【解析】匀速圆周运动是线速度大小不变、角速度不变的运动。
根据匀速圆周运动的特点进行解题即可。
【详解】做匀速圆周运动的物体,线速度大小不变,方向不断改变,故线速度不断变化,角速度大小保持不变,故D正确,ABC错误。
2. 关于匀速圆周运动的线速度,下列说法中正确的是( )
A. 大小和方向都保持不变 B. 大小和方向都时刻改变
C. 大小时刻改变,方向不变 D. 大小不变,方向时刻改变
【答案】D
【解析】解:匀速圆周运动的线速度沿切线方向,故其速度方向时刻改变;速度大小保持不变,故D正确,ABC错误。
故选:。
圆周运动的线速度即为物体的瞬时速度,其大小保持不变,方向沿切线方向,故匀速圆周运动的物体的线速度大小不变,方向时刻改变。
本题考查匀速圆周运动的线速度性质,要明确线速度即物体运动的瞬时速度,匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻在变,是一个变速运动。
3. 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. 如果物体在内转过角,则角速度为
C. 若半径一定,则线速度与角速度成反比
D. 匀速圆周运动是变加速曲线运动
【答案】D
【解析】本题考查对匀速圆周运动的基本概念和对匀速圆周运动的理解,基础题目。
根据线速度知识判断;根据角速度的定义式计算即可判断;根据角速度与线速度关系可判断;根据匀速圆周运动的特点判断。
【解答】A.因相等时间内通过的弧长相等,所以线速度大小不变,但是方向时刻变化,故A错误;
B.根据,故B错误;
C.线速度与角速度的关系为,由该式可知,一定时,,故C错误;
D.做匀速圆周运动的物体加速度大小恒定、方向变化,为变加速曲线运动,故D正确。
故选D。
4. 一物体做匀速圆周运动的半径为,线速度大小为,角速度为,周期为。关于这些物理量的关系,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】利用线速度、角速度的定义式和线速度角速度的关系来判断各式正确与否。
本题考查了描述圆周运动的各物理量之间的关系,做好此类题目的关键是熟记公式。
【解答】
根据圆周运动知识,,,故ABC错误,D正确。
5. 一质点做圆周运动,在时间内转动周,已知圆周半径为,则该质点的线速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:在时间内转动周,根据线速度定义得:
该质点的线速度大小为:,
故ACD错误,B正确;
故选:.
在时间内转动周,根据即可求线速度.
解决本题的关键是熟练掌握描述圆周运动线速度的定义式.
6. 一中学生沿米圆形跑道,跑了全长的四分之三,用时一分钟。中学生运动的角速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:根据可得:
,故C正确;
故选:。
中学生做匀速圆周运动,根据可求得角速度
本题主要考查了匀速圆周运动的位移与角速度之间的关系,熟练运用公式即可
7. 甲、乙两个做匀速圆周运动的物体,它们的半径之比为:,周期之比是:,则( )
A. 甲与乙的线速度之比为: B. 甲与乙的线速度之比为:
C. 甲与乙的角速度之比为: D. 甲与乙的角速度之比为:
【答案】A
【解析】解:、甲、乙两个做匀速圆周运动的物体,它们的半径之比为:,周期之比是:,根据,甲与乙的线速度之比为:,故A正确,B错误;
C、甲、乙两个做匀速圆周运动的物体,周期之比是:,根据,甲与乙的角速度之比为:;故CD错误;
故选:。
根据线速度和角速度的公式,分别表示出甲乙的线速度和角速度,再根据题中给的条件即可求得线速度、角速度之间的关系。
本题是对匀速圆周运动中线速度和角速度公式的考查,用公式表示出线速度、角速度之间的关系即可求得结论。
8. 如图所示,时钟正常工作,比较时针、分针和秒针转动的角速度和周期,秒针的( )
A. 角速度最大,周期最大 B. 角速度最大,周期最小
C. 角速度最小,周期最大 D. 角速度最小,周期最小
【答案】B
【解析】该题为基本公式的应用,一定要搞清楚时针、分针、秒针的周期比.本题容易将时针的周期误算为
由公式可知,时针、分针、秒针的周期不同,从而求出角速度关系
【解答】由公式可知,得时针的周期是,分针的周期是,秒针的周期是,
所以秒针的周期最小,
由公式可知,秒针的角速度最大,故ACD错误,B正确
故选:
9. 如图,篮球正绕指尖所在竖直轴旋转,则篮球表面不在轴线上的各点( )
A. 角速度相等 B. 线速度相等 C. 加速度相等 D. 周期不相等
【答案】A
【解析】由于各点在同一篮球表面随篮球一起运动时,具有相同的角速度,这是解这类题目的切入点,然后根据向心加速度、向心力公式进行求解.
描述圆周运动的物理量较多,在学习过程中要熟练掌握公式和各个物理量之间的联系.注意矢量相同和标量相同的区别.
【解答】
A、由于各点在同一篮球表面无相对运动,因此它们的角速度相等,故A正确;
B、篮球表面不在轴线上的各点,由于它们的角速度相等,由,可知线速度不一定相同,故B错误;
C、根据,可知角速度相等,半径不同则向心加速度不同,故C错误;
D、根据可知,角速度相等,周期相等,故D错误。
故选:。
10. 如图所示,汽车雨刮器在转动时,杆上、两点绕点转动的角速度大小为、,线速度大小为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】解:杆上、两点绕点的转动属于同轴转动,所以角速度相等,故;
由于,根据,;所以选项ABC错误,D正确。
故选:。
同轴转动,角速度相等;根据判断线速度大小。
本题关键是明确同轴转动角速度相等,然后根据线速度与角速度关系公式比较线速度大小;也可以直接根据线速度和角速度的定义公式判断,基础题。
11. 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
B. 分针与时针的角速度之比为
C. 分针与时针的转速之比
D. 每天时针和分针重合次
【答案】C
【解析】本题考查匀速圆周运动基本公式的应用,涉及生活常识,知道分针和时针的周期是解题的关键。
根据常识得出分针和时针的周期得出两者周期之比,结合角速度与周期关系得出角速度之比,根据角速度与转速关系得出转速之比即可判断;根据再次重合的条件列方程得出相邻两次重合的时间,计算出每天时针与分针重合的次数即可判断。
【解答】、分针的周期为,时针的周期为,两者周期之比为::,由知,分针与时针的角速度之比为,由知,分针与时针的转速之比,故AB错误,C正确;
D、时针与分针重合后,设经过时间再次重合,则,解得,则每天时针与分针重合的次数次,故D错误。
12. 陀螺是中国民间较早出现的玩具之一,为了美观,陀螺上往往会对称地镶嵌一些相同质量、不同颜色的装饰物。如图所示,一小朋友抽打陀螺后使其转动起来,若陀螺的转速为,陀螺上一装饰物到中心的距离为,则装饰物的角速度约为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】本题考查匀速圆周运动的角速度,目的是考查学生的理解能力。由即可求解。
【解答】陀螺的角速度,装饰物的角速度与陀螺的角速度相同,故选项C正确。
二、计算题(本大题共3小题)
13. 若某飞机做匀速圆周运动的轨迹半径为,线速度为,则飞机运动的周期、频率、转速和角速度分别是多少
【答案】
解:由匀速圆周运动的公式知周期,
频率,
转速,
角速度。
14. 做匀速圆周运动的物体,内沿半径是的圆周运动,试求物体做匀速圆周运动时:
线速度的大小。
角速度的大小。
周期的大小。
【答案】解:,故物体的线速度大小为。
由,得:,故物体的角速度大小为。
故物体运动的周期为。
【解析】根据,求出物体的线速度大小;
根据,求出出角速度的大小;
根据求出周期的大小。
本题考查了圆周运动中速度,周期和角速度的关系,能记住它们间的关系式是解题的关键。
15. 一半径为、边缘距地高的雨伞绕伞柄以角速度匀速旋转时如图所示,雨滴沿伞边缘的切线方向飞出。则:
雨滴离开伞时的速度多大?
甩出的雨滴在落地过程中发生的水平位移多大?
甩出的雨滴在地面上形成一个圆,求此圆的半径为多少
【答案】解:根据线速度与角速度关系公式得,雨滴离开伞时的速度为:;
甩出的雨滴做平抛运动,根据得,落地时间:,
则雨滴落地时发生的水平位移为:;
甩出的雨滴在地面上形成一个圆,如图所示:
根据几何关系得:。
【解析】本题考查了平抛运动和圆周运动的综合,对数学几何能力要求较高,关键是掌握平抛运动基本规律,正确作出雨滴在地面上的平面图,由几何关系求出形成的圆的半径。
根据线速度与角速度的关系求出雨滴离开伞时的速度大小;
根据高度求出雨滴离开伞后做平抛运动的时间,结合初速度和时间求出雨滴的水平位移;
根据数学几何关系求出雨滴在地面上形成圆的半径。 6.1 圆周运动(基础达标练)(原卷版)
一、单选题(本大题共12小题)
1. 关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A. 线速度的方向保持不变 B. 线速度和角速度都保持不变
C. 角速度大小不断变化 D. 线速度的大小保持不变
2. 关于匀速圆周运动的线速度,下列说法中正确的是( )
A. 大小和方向都保持不变 B. 大小和方向都时刻改变
C. 大小时刻改变,方向不变 D. 大小不变,方向时刻改变
3. 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. 如果物体在内转过角,则角速度为
C. 若半径一定,则线速度与角速度成反比
D. 匀速圆周运动是变加速曲线运动
4. 一物体做匀速圆周运动的半径为,线速度大小为,角速度为,周期为。关于这些物理量的关系,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
5. 一质点做圆周运动,在时间内转动周,已知圆周半径为,则该质点的线速度大小为( )
A. B. C. D.
6. 一中学生沿米圆形跑道,跑了全长的四分之三,用时一分钟。中学生运动的角速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 甲、乙两个做匀速圆周运动的物体,它们的半径之比为:,周期之比是:,则( )
A. 甲与乙的线速度之比为: B. 甲与乙的线速度之比为:
C. 甲与乙的角速度之比为: D. 甲与乙的角速度之比为:
8. 如图所示,时钟正常工作,比较时针、分针和秒针转动的角速度和周期,秒针的( )
A. 角速度最大,周期最大 B. 角速度最大,周期最小
C. 角速度最小,周期最大 D. 角速度最小,周期最小
9. 如图,篮球正绕指尖所在竖直轴旋转,则篮球表面不在轴线上的各点( )
A. 角速度相等 B. 线速度相等 C. 加速度相等 D. 周期不相等
10. 如图所示,汽车雨刮器在转动时,杆上、两点绕点转动的角速度大小为、,线速度大小为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
11. 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
B. 分针与时针的角速度之比为
C. 分针与时针的转速之比
D. 每天时针和分针重合次
12. 陀螺是中国民间较早出现的玩具之一,为了美观,陀螺上往往会对称地镶嵌一些相同质量、不同颜色的装饰物。如图所示,一小朋友抽打陀螺后使其转动起来,若陀螺的转速为,陀螺上一装饰物到中心的距离为,则装饰物的角速度约为
A. B. C. D.
二、计算题(本大题共3小题)
13. 若某飞机做匀速圆周运动的轨迹半径为,线速度为,则飞机运动的周期、频率、转速和角速度分别是多少
14. 做匀速圆周运动的物体,内沿半径是的圆周运动,试求物体做匀速圆周运动时:
线速度的大小。
角速度的大小。
周期的大小。
15. 一半径为、边缘距地高的雨伞绕伞柄以角速度匀速旋转时如图所示,雨滴沿伞边缘的切线方向飞出。则:
雨滴离开伞时的速度多大?
甩出的雨滴在落地过程中发生的水平位移多大?
甩出的雨滴在地面上形成一个圆,求此圆的半径为多少6.1 圆周运动(冲A提升练)(原卷版)
一、单选题(本大题共12小题)
1. 做匀速圆周运动的物体,下列哪些物理量是改变的( )
A. 线速度 B. 转速 C. 角速度 D. 频率
2. 如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为,从动轮的半径为。已知主动轮做顺时针转动,转速为,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是( )
A. 从动轮做顺时针转动 B. 从动轮做逆时针转动
C. 从动轮边缘线速度大小为 D. 从动轮的转速为
3. 如图所示为某钟表的表盘,时针、分针、秒针的针尖到转动轴的距离之比为,下列说法正确的是( )
A. 时针转动的角速度为
B. 秒针转动的角速度为
C. 时针、分针、秒针的周期之比为
D. 时针、分针、秒针的针尖的线速度之比为
4. 甲、乙两个物体做匀速圆周运动,其向心加速度大小随半径变化的关系曲线如下图所示,则( )
A. 甲物体的线速度大小改变 B. 甲物体的角速度大小不变
C. 乙物体的线速度大小改变 D. 乙物体的角速度大小不变
5. 将变速自行车的链条调整到齿的飞轮与齿的链轮上,若某人脚踩踏板,每秒转圈。根据以上信息,下列判断正确的是( )
A. 链轮与飞轮的角速度之比为 B. 链轮与飞轮的周期之比为
C. 链轮与飞轮的转速之比为 D. 车轮每秒转圈
6. 如图所示的皮带传动装置中,轮和同轴,、、分别是三个轮边缘的质点,且,则下列说法中正确的是( )
A. 三质点的线速度之比
B. 三质点的角速度之比
C. 三质点的周期之比
D. 三质点的转速之比
7. 变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中轮有齿,轮有齿,轮有齿,轮有齿,则下列正确的是( )
A. 当轮与轮组合时,两轮的线速度之比
B. 当轮与轮组合时,两轮的周期之比:
C. 当轮与轮组合时,两轮的角速度之比
D. 当轮与轮组合时,两轮角速度之比
8. 某同学以变速自行车的齿轮传动作为研究性课题,他通过查阅相关资料了解变速自行车的变速原理,测得图示中后小齿轮组中最小、最大齿轮半径分别为、,前大齿轮半径为、后轮半径为。若该自行车前大齿轮每秒匀速转动圈,则后轮的最大线速度为( )
A. B. C. D.
9. 图中是一款幼儿园齿轮传动玩具,三个齿轮的直径分别为、、,、是大齿轮边缘的两点,是主动轮边缘的点,现转动摇把,摇把以的转速转动,下列说法正确的是
A. 点和点线速度相同 B. 点和点角速度相同
C. 点的线速度大小约为 D. 大齿轮点的的转速约为
10. 一半径为的雨伞绕伞柄在水平面以角速度匀速旋转,如图所示,伞边缘距地面的高度为,伞边缘甩出的水滴在地面上形成一个圆,重力加速度大小为,不计空气阻力,则圆的半径为( )
A. B. C. D.
11. 如图所示,一位同学玩飞镖游戏.圆盘最上端有一点,飞镖抛出时与等高,且距离点为当飞镖以初速度垂直盘面瞄准点抛出的同时,圆盘以经过盘心点的水平轴在竖直平面内匀速转动.忽略空气阻力,重力加速度为,若飞镖恰好击中点,则( )
A. 飞镖击中点所需的时间为
B. 圆盘的半径可能为
C. 圆盘转动角速度的最小值为
D. 点随圆盘转动的线速度不可能为
12. 随着车辆的增多,很多地方都安装有车牌自动识别的直杆道闸。如图所示为某直杆道闸,长度为,点为中点,直杆可绕转轴在竖直平面内匀速转动。一辆长度为的汽车以速度垂直于自动识别线匀速运动,汽车前端从运动到直杆处的时间为。已知自动识别系统的反应时间为,直杆在汽车前端到达时,抬高了。关于直杆的转动下列说法正确的是
A. 直杆转动的角速度为
B. 点的线速度为
C. 自动识别线到直杆处的距离为
D. 汽车刚通过道闸时,直杆抬起的角度为
二、计算题(本大题共3小题)
13. 如图所示,直径为的纸制圆筒,使它以角速度绕轴匀速转动,然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒上留下两个弹孔,已知夹角为,求子弹的速度。
14. 某计算机上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示。这块硬磁盘共有个磁道即个不同半径的同心圆,每个磁道分成个扇区每扇区为圆周,每个扇区可以记录个字节。电动机使盘面以的转速匀速转动。磁头在读、写数据时是不动的,盘面每转一圈,磁头沿半径方向跳动一个磁道。
一个扇区通过磁头所用的时间是多少?
不计磁头转移磁道的时间,计算机内最多可以从一个盘面上读取多少个字节?
15. 一人骑自行车由静止开始上一长斜坡,自行车达到最大速度前做加速度的匀加速直线运动,达到最大速度后脚蹬踏板使大齿轮以转秒的转速匀角速转动,自行车匀速运动一段时间后,由于骑行者体能下降,自行车距离坡顶处开始做匀减速运动,已知最后的平均速度只有之前平均速度的。自行车大齿轮直径,小齿轮直径,车轮直径。求:
大齿轮的最大角速度;
运动过程中自行车的最大速度;
到达坡顶时的速度。