第4节 圆周运动
不定项选择题
1.质点做匀速圆周运动时( )
A.线速度越大,其转速一定越大
B.角速度大时,其转速一定大
C.线速度一定时,半径越大,则周期越长
D.无论半径大小如何,角速度越大,则质点的周期一定越长
2.如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点的( )
A.角速度之比ωA∶ ωB=1∶ B.角速度之比ωA∶ ωB=∶1
C.线速度之比vA∶ vB=1∶ D.线速度之比vA∶ vB=∶1
3.做匀速圆周运动的物体,下列物理量中不变的是( )
A.速度 B.速率 C.周期 D.转速
4.如图所示,两个小球a和b用轻杆连接,并一起在水平面内做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.a球的线速度比b球的线速度小 B.a球的角速度比b球的角速度小
C.a球的周期比b球的周期小 D.a球的转速比b球的转速大
5.甲、乙两物体分别做匀速圆周运动,如果它们转动的半径之比为1∶5,线速度之比为3∶2,则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两物体的角速度之比是2∶15
B.甲、乙两物体的角速度之比是10∶3
C.甲、乙两物体的周期之比是2∶15
D.甲、乙两物体的周期之比是10∶3
6.一辆卡车在水平路面上行驶,已知该车轮胎半径为R,轮胎转动的角速度为ω,关于各点的线速度大小,下列说法正确的是 ( )
A.相对于地面,轮胎与地面的接触点的速度为ωR
B.相对于地面,车轴的速度大小为ωR
C.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为ωR
D.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为2ωR
7.如图所示,如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动,那么,从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合,中间经历的时间为( )
A. min B.1 min C. min D. min
8.半径为R的大圆盘以角速度ω旋转,如图5?4?12所示.有人站在盘边P点上随盘转动,他想用枪击中在圆盘中心的目标O,若子弹的速度为v0,则( )
A.枪应瞄准目标O射去
B.枪应向PO的右方偏过角度θ射去,而cos θ=ωR/v0
C.枪应向PO的左方偏过角度θ射去,而tan θ=ωR/v0
D.枪应向PO的左方偏过角度θ射去,而sin θ=ωR/v0
9.质点做匀速圆周运动时( )
A.线速度越大,其转速一定越大
B.角速度大时,其转速一定大
C.线速度一定时,半径越大,则周期越长
D.无论半径大小如何,角速度越大,则质点的周期一定越长
10.如图所示,甲、乙、丙三个齿轮的半径分别为r1、r2、r3.若甲齿轮的角速度为ω1,则丙齿轮的角速度为( )
A. B. C. D.
11.如图所示是自行车传动结构的示意图,其中A是半径为r1的大齿轮,B是半径为r2的小齿轮,C是半径为r3的后轮,假设脚踏板的转速为n r/s,则自行车前进的速度为( )
A. B. C. D.
12.甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步,乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步。在相同的时间内,甲、乙各自跑了一圈,他们的角速度和线速度分别为ω1、ω2和v1、v2,则( )
A.ω1>ω2,v1>v2 B.ω1<ω2,v113.教师在黑板上画圆,圆规脚之间的距离是25 cm,他保持这个距离不变,用粉笔在黑板上匀速地画了一个圆,粉笔的线速度是2.5 m/s。关于粉笔的运动,有下列说法:①角速度是0.1 rad/s;②角速度是10 rad/s;③周期是10 s;④周期是0.628 s;⑤频率是10 Hz;⑥频率是1.59 Hz;⑦转速小于2 r/s;⑧转速大于2 r/s。下列哪个选项中的结果是全部正确的( )
A.①③⑤⑦ B.②④⑥⑧ C.②④⑥⑦ D.②④⑤⑧
14. 无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度,性能优于传统的挡位变速器,很多种高档汽车都应用了无级变速。如图所示是截锥式无级变速模型示意图,两个锥轮之间有一个滚轮,主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。当位于主动轮和从动轮之间的滚轮从左向右移动时,从动轮降低转速;滚轮从右向左移动时,从动轮增加转速。当滚轮位于主动轮直径D1、从动轮直径D2的位置时,主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是( )
A. B. C. D.
15. 甲、乙两物体分别做匀速圆周运动,如果它们转动的半径之比为1∶5,线速度之比为3∶2,则下列说法正确的是( )
A.甲、乙两物体的角速度之比是2∶15
B.甲、乙两物体的角速度之比是10∶3
C.甲、乙两物体的周期之比是2∶15
D.甲、乙两物体的周期之比是10∶3
16.一种早期的自行车如图所示,这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了( )
A.提高速度 B.提高稳定性 C.骑行方便 D.减小阻力
17.如图所示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n,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.从动轮的转速为 N D.从动轮的转速为 n
18.两个小球固定在一根长为L的杆的两端,绕杆上的O点做圆周运动,如图所示,当小球1的速度为v1时,小球2的速度为v2,则转轴O到小球2的距离为( )
A. B. C. D.
19.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿,则( )
A.该车可变换两种不同挡位
B.该车可变换五种不同挡位
C.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA∶ωD=1∶4
D.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA∶ωD=4∶1
20.图甲为磁带录音机的磁带盒,可简化为图乙所示的传动模型,A、B为缠绕磁带的两个轮子,两轮的半径均为r,在放音结束时,磁带全部绕到了B轮上,磁带的外缘半径R=3r,现在进行倒带,使磁带绕到A轮上.倒带时A轮是主动轮,其角速度是恒定的,B轮是从动轮,则在倒带的过程中下列说法正确的是( )
A.倒带开始时A、B两轮的角速度之比为1∶3
B.倒带结束时A、B两轮的角速度之比为1∶3
C.倒带过程中磁带的运动速度变大
D.倒带过程中磁带的运动速度不变
非选择题
21.如图所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B,求小球的初速度和圆盘转动的角速度ω.
22.如图所示,小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动,当它运动到图中a点时,在圆形槽中心O点正上方h处,有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出,结果恰好在a点与A球相碰,求:
(1)B球抛出时的水平初速度;
(2)A球运动的线速度最小值.
23.如图所示,A、B两个齿轮的齿数分别是z1、z2,各自固定在过O1、O2的轴上。其中过O1的轴与电动机相连接,此轴转速为n1,求:
(1)B齿轮的转速n2;
(2)A、B两齿轮的半径之比;
(3)在时间t内,A、B两齿轮转过的角度之比,以及B齿轮外边缘上一点通过的路程。(设齿轮半径为r2)
24.如图所示,质点A从某一时刻开始在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动,出发点与圆心等高,与此同时位于圆心的质点B自由下落。已知圆周半径为R,求质点A的角速度ω满足什么条件时,才能使A、B相遇?
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
BC C BCD A C BD C D BC A
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
C C C B C A BC B C BC
21. R· 2nπ(n=1,2,3…)
22. (1)R (2)2πR
23. (1)n1
(2)z1∶z2
(3)z2∶z1
24. ω=(n=0,1,2,3,…)