2019-2020学年高中物理人教版必修2：5.4圆周运动 同步训练（解析版）

第五章 曲线运动（4）
1、做匀速圆周运动的物体,下列物理量中变化的是(?? )
A.线速度 B.周期 C.角速度 D.转速
2、在匀速圆周运动中，下列说法错误的是（ ）
A．匀速圆周运动是变速运动
B．做匀速圆周运动的物体，其合外力为零
C．做匀速圆周运动的物体，角速度不变
D．做匀速圆周运动的物体，线速度大小不变
3、甲、乙两个做匀速圆周运动的物体，它们的半径之比为3:1，周期之比是1:2,则( )
A． 甲与乙的线速度之比为1:3 B．甲与乙的线速度之比为6:1
C．甲与乙的角速度之比为6:1 D．甲与乙的角速度之比为1:2
4、如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱( )
A.运动周期为
B.线速度的大小为ωR
C.受摩天轮作用力的大小始终为mg
D.所受合力的大小始终为
5、一小物块以大小为a=4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半径R=1m,则下列说法正确的是(?? )
A.小球运动的线速度为2m/sB.小球在2πs内通过的路程为零C.小球在内通过的位移大小为D.小球做圆周运动的周期为πs
6、一小球被细线拴着做匀速圆周运动，若其轨道半径为R，向心加速度为a，则（ ）
A.小球相对于圆心的位移不变 B.小球的线速度为
C.小球在时间t内通过的路程为 D.小球做圆周运动的周期为
7、如图所示,光滑木板长,木板上距离左端点处放有一物块,木板可以绕左端点垂直纸面的轴转动,开始时木板水平静止.现让木板突然以一恒定角速度顺时针转动,物块下落正好可以砸在木板的末端,已知重力加速度,则木板转动的角速度为(? ?)
A. B. C. D.
8、地球绕地轴OO′以ω角速度转动，某地A处与赤道上B处如图所示，则（ ）
A．A、B两点的角速度相等　 B．A、B两点的线速度相等
C．若θ＝30°，则vA∶vB＝∶2 D．若θ＝30°，则vA∶vB＝1∶2　
9、如图所示,一根长为L的轻杆OA,O端用铰链固定,轻杆靠在一个高为h的物块上,某时杆与水平方向的夹角为θ,物块向右运动的速度为v,则此时A点速度为( )
A. B. C. D.
10、如图所示，地球可以看做一个球体，O点为地球球心，位于长沙的物体A和位于赤道上的物体B，都随地球自转做匀速圆周运动，则( )
A.A、B俩物体做匀速圆周运动的半径相等B.A、B俩物体做匀速圆周运动的线速度大小相等C.A、B俩物体做匀速圆周运动的转速相等D.以上说法都不对
11、如图甲所示为某中学附近的公共自行车,绿色出行已成为城市亮丽的风景。图乙为自行车原理图。以下关于自行车的说法正确的是( )
A.骑行中链轮与后轮的角速度相等
B.骑行中自行车前轮受到的摩擦力向后
C.骑行中踏板与后轮上A点线速度相等
D.轮胎表面凹凸的花纹通过增加接触面积来增大摩擦力
12、如图所示传动装置中，已知大轮A的半径是小轮B半径的2倍，A、B分别在边缘接触，形成摩擦传动，接触点无打滑现象，B为主动轮，B转动时边缘的速度为v,角速度为ω，求：
（1）A轮的角速度。
（2）两轮转动的转速之比。
13、如图所示，小球Q在竖直平面内做匀速圆周运动，当Q球转到与O同一水平线时，有另一小球P在距圆周最高点为h处开始自由下落，要使两球在圆周最高点相碰，求：
（1）Q球转动的角速度ω；
（2）Q球做匀速圆周运动的周期及其最大值．


答案以及解析
1答案及解析：
答案：A
解析：在描述匀速圆周运动的物理量中,线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量,虽然其大小不变但是方向在变,因此这些物理量是变化的;所以保持不变的量是周期、角速度、频率和转速,所以A正确,BCD错误.故选:A.

2答案及解析：
答案：B
解析：

3答案及解析：
答案：B
解析：

4答案及解析：
答案：BD
解析：由于座舱做匀速圆周运动，由公式，解得：，故A错误；由圆周运动的线速度与角速度的关系可知，，故B正确；由于座舱做匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用力是变力，不可能始终为，故C错误；由匀速圆周运动的合力提供向心力可得：，故D正确。

5答案及解析：
答案：AD
解析：

6答案及解析：
答案：BD
解析：

7答案及解析：
答案：C
解析：
设从开始到物块砸在木板的末端,木板转过的角度为,
则有
所以物块下落的高度
由,得物块下落时间为,
所以木板转动的角速度,选项正确.
【考点】:圆周运动的概念,自由落体运动性质。

8答案及解析：
答案：AC
解析：

9答案及解析：
答案：C
解析：当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时,B点的线速度等于木块的速度在垂直于杆子方向上的分速度,,则杆子的角速度,则小球A的线速度,故C正确,A、B、D错误。

10答案及解析：
答案：C
解析：A、B两点共轴，B物体做匀速圆周运动的半径大于A物体做匀速圆周运动的半径，故A错误；根据，可知，B物体的轨道半径较大，因此B物体的线速度较大，即有：故B错误；A、B两点共轴，角速度相同，根据，所以A、B俩物体做匀速圆周运动的转速相等，故C正确，D错误；故选：C．

11答案及解析：
答案：B
解析：踏板与链轮的角速度相等,飞轮与后轮的角速度相等,链轮与飞轮的线速度相等,利用可知飞轮的角速度大于链轮的角速度,又后轮的半径大于踏板做圆周运动的半径,则后轮上A点的线速度大于踏板的线速度,A、C错误。公共自行车的踏板与后轮相连,后轮是主动轮,受到的摩擦力向前,前轮受到的摩擦力向后,B正确。轮胎表面凹凸的花纹是为了在雨天能把轮胎与地面间的水排出,保持二者良好接触,以产生足够的摩擦力,D错误。

12答案及解析：
答案：
（1）A、B边缘具有相同的线速度，所以A轮的线速度大小为v．
根据ω=vr知，A、B两轮的半径比为2：1，线速度相等，
则角速度之比为1：2．B轮的角速度为ω，则A轮的角速度为ω3．
（2）根据T=2πω n=1/T或ω=2πn知，A、B两轮的角速度之比为1：2，则周期比2：1．转速比1:2
解析：

13答案及解析：
答案：（1）Q球转动的角速度ω为（n=0，1，2，3…）；
（2）Q球做匀速圆周运动的周期为（n=0，1，2，3…），其最大值为．
解析：（1）小球P自由落体运动的时间为t，则有： 得：t=，
Q球运动到最高点的可能时间为：，（n=0，1，2，3…）
由于
解得，角速度（n=0，1，2，3…）
（2）根据公式：T=
所以：T=（n=0，1，2，3…）
当n取0时，周期最大，最大值为：