第1节 圆周运动 匀速圆周运动快慢的描述
(答题时间:30分钟)
1. 如图所示,一个小球绕圆心O做匀速圆周运动,已知圆周半径为r,该小球运动的角速度为ω,则它运动线速度的大小为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示的皮带传动装置,主动轮1的半径与从动轮2的半径之比R1∶R2 = 2∶1,A、B分别是两轮边缘上的点,假设皮带不打滑,则下列说法正确的是( )
A. A、B两点的线速度之比为vA∶vB=1∶2
B. A、B两点的角速度之比为ωA∶ωB=2∶1
C. A、B两点的加速度之比为aA∶aB=1∶2
D. A、B两点的加速度之比为aA∶aB=2∶1
3. 如图所示,一个球绕中心线OO′以ω角速度转动,则( )
①A、B两点的角速度相等
②A、B两点的线速度相等
③若θ=30°,则vA∶vB=
④以上答案都不对
A. ①③ B. ①② C. ①②③ D. ④
4. 如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点;左侧是一轮轴,大轮的半径是4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,传动过程中皮带不打滑。则下列说法中正确的是( )
A. a点与b点的线速度大小相等
B. a点与b点的角速度大小相等
C. a点与d点的向心加速度大小不相等
D. a点与c点的线速度大小相等
5. 对于做匀速圆周运动的物体,以下说法正确的是( )
A. 周期越大线速度越小 B. 周期越大角速度越小
C. 线速度越大角速度越大 D. 圆半径越大线速度越大
6. 如图所示,拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍,A和B是前轮和后轮边缘上的点,若车行进时轮与路面没有滑动,则( )
A. A点和B点的线速度大小之比为1∶2
B. 前轮和后轮的角速度之比为2∶1
C. 两轮转动的周期相等
D. A点和B点的向心加速度大小相等
7. 一只电子钟的时针和分针的长度之比为2:3,它们的周期之比为 ,时针和分针针端的线速度之比为 ,向心加速度之比为 。
8. 如图,半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动,已知,A、B分别在小圆柱与大圆柱的边缘上,是圆柱体上的一点,,如图所示,若两圆柱之间没有打滑现象,则∶∶= ,ωA∶ωB∶ωc= 。
9. 如图所示,直径为d的纸制圆筒,使它以角速度ω绕轴O匀速转动,然后使子弹沿直径穿过圆筒,若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a、b两个弹孔,已知ao、bo夹角为,求子弹的速度。
1. B 解析:根据公式可得B正确。
2. C 解析:同缘传动边缘点线速度大小相等,故vA:vB=1:1,故A错误;由于vA:vB=1:1,根据v=ωr,线速度一定时角速度与半径成反比,故ωA:ωB=1:2,故B错误;根据和v=ωr,有a=vω,由于vA:vB=1:1,ωA:ωB=1:2,故aA:aB=1:2,故C正确,D错误。
3. A 解析:共轴转动的各点角速度相等,故A、B两点的角速度相等,故①正确;由于转动半径不等,角速度相等,根据公式,线速度不等,故②错误;A、B两点的角速度相等,A点的转动半径为Rcos30°=,B点的转动半径为R,根据公式,线速度之比,故③正确,④错误,故A正确。
4. D 解析:由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点,则,b、c两点为共轴的轮子上两点,,则,所以,故A错误;由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点,则,b、c两点为共轴的轮子上两点,=,根据,则,所以,故B错误;,,则,根据公式知,,所以,故C错误;由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点,则,故D正确。
5. B 解析:根据,周期大线速度不一定小,故A错误;根据,周期越大角速度越小,故B正确;根据,线速度大角速度不一定大,故C错误;根据,圆半径大线速度不一定大,故D错误。
6. B 解析:轮A、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点,所以,故A错误;根据和,可知A、B两点的角速度之比为2∶1,由,所以转速也是2∶1,故B正确;据和前轮与后轮的角速度之比2∶1,求得两轮的转动周期为1∶2,故C错误;由,可知,向心加速度与半径成反比,则A与B点的向心加速度不等,故D错误。
7. 12:1 1:18 1:216
解析:时针转1圈,分针转12圈,所以角速度为1:12,周期之比为12:1,根据公式可得两者之比为,根据公式可得=
8. 2∶2:1 2:1∶1
解析:传动过程中,两圆柱之间没有打滑现象,说明A、B两点的线速度相等,即,根据题意;根据,有;故;B、C绕同一个轴转动,角速度相等,即;根据题意,根据可知,,所以。
9. 解:(1)子弹从a穿入到从b穿出圆筒时,圆筒转过的角度为,
(小于π,圆筒旋转不到半周),则子弹穿过圆筒的时间为:
在这段时间内子弹的位移为d,则子弹的速度为:。