2019-2020学年人教版（2019）必修二 6.1圆周运动 达标作业（解析版)
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年人教版（2019）必修二 6.1圆周运动 达标作业（解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 818.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-14 22:31:14 | ||
图片预览
文档简介
6.1圆周运动
达标作业（解析版)
1．如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时,下列表述正确的是( )
A．a、b、c三点的线速度大小相等
B．a、b、c三点的角速度相等
C．a、b的角速度比c的角速度大
D．c的线速度比a、b的线速度大
2．在汽车无极变速器中，存在如图所示的装置，A是与B同轴相连的齿轮，C是与D同轴相连的齿轮，A、C、M为相互咬合的齿轮．已知齿轮A、C规格相同，半径为R，齿轮B、D规格也相同，半径为，齿轮M的半径为当齿轮M如图方向转动时以下说法正确的是（ ）
A．齿轮D和齿轮B的转动方向相反 B．齿轮D和齿轮B的转动周期之比为1：1
C．齿轮M和齿轮B边缘某点的线速度大小之比为1：1 D．齿轮M和齿轮C的角速度大小之比为9：10
3．物体做匀速圆周运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量（ ）
A．大小相同、方向相同 B．大小相同、方向不同
C．大小不同、方向不同 D．大小不同、方向相同
4．如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转，A、B为球体上两点，下列几种说法中正确的是（ ）
A．A、B两点具有相同的角速度
B．A、B两点具有相同的线速度
C．A、B两点的向心加速度的方向都指向球心
D．A、B两点的向心加速度之比为2:1
5．某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28 cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16 cm。P、Q转动的线速度均为4π m/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（ ）
A． B． C． D．
6．如图为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，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n1
D．从动轮的转速为n1
7．一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘为L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速运动，角速度为ω．若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是( )
A．dv02＝L2g B．ωL＝π(1＋2n)v0，(n＝0,1,2,3，…)
C．v0＝ω D．dω2＝gπ2(1＋2n)2，(n＝0,1,2,3…)
8．如图所示，纸风车上有A、B两点，当风车被风吹着绕中心转动时，A、B两点的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB，则（ ）
A．ωA＝ωB，vAvB
C．ωA<ωB，vA＝vB D．ωA>ωB，vA＝vB
9．如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机，它是由两个大小相等直径约为30 cm的感应玻璃盘起电的．其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮链接如图乙所示，现玻璃盘以100 r/min的转速旋转，已知主动轮的半径约为8 cm，从动轮的半径约为2 cm，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是( )
A．玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反
B．P、Q的线速度相同
C．P点的线速度大小约为1.6 m/s
D．摇把的转速约为400 r/min
10．如图所示，甲、乙圆盘的半径之比为1：2，两水平圆盘紧靠在一起，乙靠摩擦随甲不打滑转动两圆盘上分别放置质量为和的小物体，，两小物体与圆盘间的动摩擦因数相同距甲盘圆心r，距乙盘圆心2r，此时它们正随盘做匀速圆周运动下列判断正确的是
A．和的线速度之比为1：4
B．和的向心加速度之比为2：1
C．随转速慢慢增加，先开始滑动
D．随转速慢慢增加，先开始滑动
11．自行车匀速行驶中车轮绕轴转动的转速为，车轮的直径为.求自行车行驶速度的大小.
12．如图所示，自行车轮的半径为R1，小齿轮的半径为R2，大齿轮的的半径为R3.某种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径为r0的摩擦小轮紧贴车轮，当车轮转动时，因静摩擦作用而带动摩擦小轮转动，从而使发电机工作并使车灯亮。求
（1）在这四个转动轮边缘的线速度大小相等的是那些?角速度大小相等的是那些?
（2）大、小齿轮的向心加速度之比？
（3）大齿轮和摩擦小轮的转速之比?
13．半径r为20cm的砂轮被电动机带动做匀速圆周运动，已知砂轮每秒转10圈，则它的角速度为__________rad/s，砂轮边缘上任意点的线速度为__________m/s。
14．微波炉为我们的生活带来了方便，某微波炉正常工作的时候，电动机转速为 7.5r/min,把一小块食物放在距托盘转轴 5.0cm 远处，则它随托盘一起转动的线速度是______m/s；角速度是_______rad/s(小数点后保留两位)
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
BC．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，a、b和c三点的角速度相同，选项B正确，C错误；
AD．因为三点的角速度相同，根据v=ωr可知，c半径小，线速度要比a、b的小，a、b的半径相等，线速度大小相等。故AD错误。 故选B。
2．B
【解析】
【详解】
A．AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，因为M顺时针转动，故A逆时针转动，C逆时针转动，又AB同轴转动，CD同转转动，所以齿轮D和齿轮B的转动方向相同，故A错误；
B．AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同，齿轮A、C规格相同，半径为R，根据得，AC转动的角速度相同，AB同轴转动，角速度相同，CD同轴转动相同，且齿轮B、D规格也相同，所以齿轮D和齿轮B的转动周期相同，故B正确；
C．AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同；A与B属于同轴转动，角速度相等，由于B的半径大于A的半径，所以B边缘的线速度大于A边缘的线速度，所以B边缘的线速度也大于M边缘的线速度，故C错误；
D．AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同，根据得：
故D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
物体做匀速圆周运动时，速度的变化量，由于加速度的大小不变但方向时刻在变化，所以在任意相同时间间隔内， 速度的变化量大小相等，方向不同。
A. 大小相同、方向相同，与分析不符，故A错误；
B. 大小相同、方向不同，与分析相符，故B正确
C. 大小不同、方向不同，与分析不符，故C错误；
D. 大小不同、方向相同，与分析不符，故D错误。
4．A
【解析】
【详解】
A．A、B为球体上两点，因此A、B两点的角速度与球体绕轴O1O2旋转的角速度相同，A正确；
C．如图所示，A以P为圆心做圆周运动，B以Q为圆心做圆周运动，因此A、B两点的向心加速度方向分别指向P、Q，C错误；
B．设球的半径为R，则A运动的半径rA＝Rsin60°，B运动的半径rB＝Rsin30°，根据v=ωr可知A、B两点的线速度之比为，B错误；
D．根据a=ω2r可知A、B两点的向心加速度速度之比为，D错误。
故选A。
5．B
【解析】
【详解】
P的周期
Q的周期
因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.14和0.08的最小公倍数为0.56s，所以经历的时间最小为0.56s。
A．0.42s，与结论不相符，选项A错误；
B．0.56s，与结论相符，选项B正确；
C．0.70s ，与结论不相符，选项C错误；
D． 0.84s ，与结论不相符，选项D错误。
6．B
【解析】
【详解】
AB．主动轮沿顺时针方向转动时，传送带沿M→N方向运动，故从动轮沿逆时针方向转动，故A错误，B正确；
CD．由ω＝2πn、v＝ωr可知
2πn1r1＝2πn2r2
解得
n2＝n1
从动轮边缘线速度大小
v＝2πn2r2＝2πn1r1
故CD错误．
故选A。
7．B
【解析】
【详解】
依题意飞镖做平抛运动的同时，圆盘上A点做匀速圆周运动，恰好击中A点，说明A正好在最低点被击中，则A点转动的时间，飞镖运动时间，则有，所以B正确；C错误；平抛的竖直位移为d，则，联立得，所以A、D错误．
8．B
【解析】
【详解】
纸风车上所有点都是共轴的，角速度相同，而A点到风车中心距离较大，半径较大，线速度就较大，B正确，ACD错误；
故选B。
9．AC
【解析】
【详解】
A．若主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，所以玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反。故A正确；
B．线速度也有一定的方向，由于线速度的方向沿曲线的切线方向，由图可知，P、Q两点的线速度的方向一定不同。故B错误；
C．玻璃盘的直径是30cm，转速是100r/min，所以线速度：
故C正确；
D．从动轮边缘的线速度：
由于主动轮的边缘各点的线速度与从动轮边缘各点的线速度的大小相等，即vz=vc，所以主动轮的转速：
故D错误。
故选AC。
10．BC
【解析】
试题分析：甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有：，则得，所以物块相对盘开始滑动前，m1与m2的角速度之比为2：1，根据公式：，所以：，A错误；根据得：m1与m2的向心加速度之比为，B正确；根据知，m1先达到临界角速度，可知当转速增加时，m1先开始滑动．C正确，D错误；故选BC。
考点：向心力、牛顿第二定律。
【名师点睛】解决本题的关键是要知道靠摩擦传动轮子边缘上的各点线速度大小相等，掌握向心加速度和角速度的关系公式和离心运动的条件。
11．4.40m/s
【解析】
【详解】
车轮的直径为0.70m．即车轮半径为0.35m，周长是0.7πm，车轮绕着轴心每分钟转动120转，则经过的路程是
120×0.7π=84πm
自行车行驶的速度是
84πm/分=4.40m/s
12．（1）摩擦小轮边缘的线速度等于车轮边缘的线速度；大齿轮边缘的线速度等于小齿轮边缘的线速度；小齿轮和车轮的角速度相同。（2）（3）
【解析】
【详解】
（1）摩擦小轮边缘的线速度等于车轮边缘的线速度；大齿轮边缘的线速度等于小齿轮边缘的线速度；小齿轮和车轮的角速度相同。
（2）大、小齿轮边缘的线速度相等，根据可知，大、小齿轮边缘的向心加速度之比：
（3）设大齿轮的转速为n，则边缘的线速度2πnR3；
小齿轮边缘的线速度也为2πnR3；
小齿轮的角速度：
车轮边缘的线速度：
则对摩擦小轮：
则：
13．20π 4π
【解析】
【详解】
[1]．砂轮的角速度为:
[2]．砂轮边缘上任意点的线速度为:。
14．0.04 0.79
【解析】
【详解】
[1]电动机转动的周期为：
小块食物随托盘一起转动的线速度是：
[2]因为角速度处处相等，所以角速度为：
达标作业（解析版)
1．如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时,下列表述正确的是( )
A．a、b、c三点的线速度大小相等
B．a、b、c三点的角速度相等
C．a、b的角速度比c的角速度大
D．c的线速度比a、b的线速度大
2．在汽车无极变速器中，存在如图所示的装置，A是与B同轴相连的齿轮，C是与D同轴相连的齿轮，A、C、M为相互咬合的齿轮．已知齿轮A、C规格相同，半径为R，齿轮B、D规格也相同，半径为，齿轮M的半径为当齿轮M如图方向转动时以下说法正确的是（ ）
A．齿轮D和齿轮B的转动方向相反 B．齿轮D和齿轮B的转动周期之比为1：1
C．齿轮M和齿轮B边缘某点的线速度大小之比为1：1 D．齿轮M和齿轮C的角速度大小之比为9：10
3．物体做匀速圆周运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量（ ）
A．大小相同、方向相同 B．大小相同、方向不同
C．大小不同、方向不同 D．大小不同、方向相同
4．如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转，A、B为球体上两点，下列几种说法中正确的是（ ）
A．A、B两点具有相同的角速度
B．A、B两点具有相同的线速度
C．A、B两点的向心加速度的方向都指向球心
D．A、B两点的向心加速度之比为2:1
5．某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28 cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16 cm。P、Q转动的线速度均为4π m/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（ ）
A． B． C． D．
6．如图为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，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n1
D．从动轮的转速为n1
7．一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘为L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速运动，角速度为ω．若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是( )
A．dv02＝L2g B．ωL＝π(1＋2n)v0，(n＝0,1,2,3，…)
C．v0＝ω D．dω2＝gπ2(1＋2n)2，(n＝0,1,2,3…)
8．如图所示，纸风车上有A、B两点，当风车被风吹着绕中心转动时，A、B两点的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB，则（ ）
A．ωA＝ωB，vA
C．ωA<ωB，vA＝vB D．ωA>ωB，vA＝vB
9．如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机，它是由两个大小相等直径约为30 cm的感应玻璃盘起电的．其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮链接如图乙所示，现玻璃盘以100 r/min的转速旋转，已知主动轮的半径约为8 cm，从动轮的半径约为2 cm，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是( )
A．玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反
B．P、Q的线速度相同
C．P点的线速度大小约为1.6 m/s
D．摇把的转速约为400 r/min
10．如图所示，甲、乙圆盘的半径之比为1：2，两水平圆盘紧靠在一起，乙靠摩擦随甲不打滑转动两圆盘上分别放置质量为和的小物体，，两小物体与圆盘间的动摩擦因数相同距甲盘圆心r，距乙盘圆心2r，此时它们正随盘做匀速圆周运动下列判断正确的是
A．和的线速度之比为1：4
B．和的向心加速度之比为2：1
C．随转速慢慢增加，先开始滑动
D．随转速慢慢增加，先开始滑动
11．自行车匀速行驶中车轮绕轴转动的转速为，车轮的直径为.求自行车行驶速度的大小.
12．如图所示，自行车轮的半径为R1，小齿轮的半径为R2，大齿轮的的半径为R3.某种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径为r0的摩擦小轮紧贴车轮，当车轮转动时，因静摩擦作用而带动摩擦小轮转动，从而使发电机工作并使车灯亮。求
（1）在这四个转动轮边缘的线速度大小相等的是那些?角速度大小相等的是那些?
（2）大、小齿轮的向心加速度之比？
（3）大齿轮和摩擦小轮的转速之比?
13．半径r为20cm的砂轮被电动机带动做匀速圆周运动，已知砂轮每秒转10圈，则它的角速度为__________rad/s，砂轮边缘上任意点的线速度为__________m/s。
14．微波炉为我们的生活带来了方便，某微波炉正常工作的时候，电动机转速为 7.5r/min,把一小块食物放在距托盘转轴 5.0cm 远处，则它随托盘一起转动的线速度是______m/s；角速度是_______rad/s(小数点后保留两位)
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
BC．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，a、b和c三点的角速度相同，选项B正确，C错误；
AD．因为三点的角速度相同，根据v=ωr可知，c半径小，线速度要比a、b的小，a、b的半径相等，线速度大小相等。故AD错误。 故选B。
2．B
【解析】
【详解】
A．AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，因为M顺时针转动，故A逆时针转动，C逆时针转动，又AB同轴转动，CD同转转动，所以齿轮D和齿轮B的转动方向相同，故A错误；
B．AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同，齿轮A、C规格相同，半径为R，根据得，AC转动的角速度相同，AB同轴转动，角速度相同，CD同轴转动相同，且齿轮B、D规格也相同，所以齿轮D和齿轮B的转动周期相同，故B正确；
C．AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同；A与B属于同轴转动，角速度相等，由于B的半径大于A的半径，所以B边缘的线速度大于A边缘的线速度，所以B边缘的线速度也大于M边缘的线速度，故C错误；
D．AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同，根据得：
故D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
物体做匀速圆周运动时，速度的变化量，由于加速度的大小不变但方向时刻在变化，所以在任意相同时间间隔内， 速度的变化量大小相等，方向不同。
A. 大小相同、方向相同，与分析不符，故A错误；
B. 大小相同、方向不同，与分析相符，故B正确
C. 大小不同、方向不同，与分析不符，故C错误；
D. 大小不同、方向相同，与分析不符，故D错误。
4．A
【解析】
【详解】
A．A、B为球体上两点，因此A、B两点的角速度与球体绕轴O1O2旋转的角速度相同，A正确；
C．如图所示，A以P为圆心做圆周运动，B以Q为圆心做圆周运动，因此A、B两点的向心加速度方向分别指向P、Q，C错误；
B．设球的半径为R，则A运动的半径rA＝Rsin60°，B运动的半径rB＝Rsin30°，根据v=ωr可知A、B两点的线速度之比为，B错误；
D．根据a=ω2r可知A、B两点的向心加速度速度之比为，D错误。
故选A。
5．B
【解析】
【详解】
P的周期
Q的周期
因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.14和0.08的最小公倍数为0.56s，所以经历的时间最小为0.56s。
A．0.42s，与结论不相符，选项A错误；
B．0.56s，与结论相符，选项B正确；
C．0.70s ，与结论不相符，选项C错误；
D． 0.84s ，与结论不相符，选项D错误。
6．B
【解析】
【详解】
AB．主动轮沿顺时针方向转动时，传送带沿M→N方向运动，故从动轮沿逆时针方向转动，故A错误，B正确；
CD．由ω＝2πn、v＝ωr可知
2πn1r1＝2πn2r2
解得
n2＝n1
从动轮边缘线速度大小
v＝2πn2r2＝2πn1r1
故CD错误．
故选A。
7．B
【解析】
【详解】
依题意飞镖做平抛运动的同时，圆盘上A点做匀速圆周运动，恰好击中A点，说明A正好在最低点被击中，则A点转动的时间，飞镖运动时间，则有，所以B正确；C错误；平抛的竖直位移为d，则，联立得，所以A、D错误．
8．B
【解析】
【详解】
纸风车上所有点都是共轴的，角速度相同，而A点到风车中心距离较大，半径较大，线速度就较大，B正确，ACD错误；
故选B。
9．AC
【解析】
【详解】
A．若主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，所以玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反。故A正确；
B．线速度也有一定的方向，由于线速度的方向沿曲线的切线方向，由图可知，P、Q两点的线速度的方向一定不同。故B错误；
C．玻璃盘的直径是30cm，转速是100r/min，所以线速度：
故C正确；
D．从动轮边缘的线速度：
由于主动轮的边缘各点的线速度与从动轮边缘各点的线速度的大小相等，即vz=vc，所以主动轮的转速：
故D错误。
故选AC。
10．BC
【解析】
试题分析：甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有：，则得，所以物块相对盘开始滑动前，m1与m2的角速度之比为2：1，根据公式：，所以：，A错误；根据得：m1与m2的向心加速度之比为，B正确；根据知，m1先达到临界角速度，可知当转速增加时，m1先开始滑动．C正确，D错误；故选BC。
考点：向心力、牛顿第二定律。
【名师点睛】解决本题的关键是要知道靠摩擦传动轮子边缘上的各点线速度大小相等，掌握向心加速度和角速度的关系公式和离心运动的条件。
11．4.40m/s
【解析】
【详解】
车轮的直径为0.70m．即车轮半径为0.35m，周长是0.7πm，车轮绕着轴心每分钟转动120转，则经过的路程是
120×0.7π=84πm
自行车行驶的速度是
84πm/分=4.40m/s
12．（1）摩擦小轮边缘的线速度等于车轮边缘的线速度；大齿轮边缘的线速度等于小齿轮边缘的线速度；小齿轮和车轮的角速度相同。（2）（3）
【解析】
【详解】
（1）摩擦小轮边缘的线速度等于车轮边缘的线速度；大齿轮边缘的线速度等于小齿轮边缘的线速度；小齿轮和车轮的角速度相同。
（2）大、小齿轮边缘的线速度相等，根据可知，大、小齿轮边缘的向心加速度之比：
（3）设大齿轮的转速为n，则边缘的线速度2πnR3；
小齿轮边缘的线速度也为2πnR3；
小齿轮的角速度：
车轮边缘的线速度：
则对摩擦小轮：
则：
13．20π 4π
【解析】
【详解】
[1]．砂轮的角速度为:
[2]．砂轮边缘上任意点的线速度为:。
14．0.04 0.79
【解析】
【详解】
[1]电动机转动的周期为：
小块食物随托盘一起转动的线速度是：
[2]因为角速度处处相等，所以角速度为：