2019-2020学年高中物理沪科版必修2：2.1怎样描述圆周运动 课时作业3（含解析）

2.1怎样描述圆周运动
课时作业（含解析)
1．一台准确走动的钟表上的时针、分针、秒针的长度之比为2∶3∶3，则三针尖端的线速度之比为（　　）
A．1:9:540
B．1:12:720
C．1:18:1080
D．1:90:5400
2．如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，大轮半径是小轮半径的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑，则A、B两点的角速度之比ωA：ωB为（　　）
A．1：2
B．1：4
C．2：1
D．1：1
3．关于匀速圆周运动，下列不正确的说法是（　　）
A．匀速圆周运动是速度不变的运动
B．匀速圆周运动是速度不断变化的运动
C．做匀速圆周运动的物体所受合外力一定不为零
D．匀速圆周运动也是曲线运动
4．关于两个做匀速圆周运动的质点，正确的说法是（
）
A．角速度大的线速度一定大
B．角速度相等，线速度一定也相等
C．半径大的线速度一定大
D．周期相等，角速度一定相等
5．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，大轮半径为，小轮半径为，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，
c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（
）.
A．a点与b点的线速度大小相等
B．a点与c点的角速度大小相等
C．a点与c点的线速度大小相等
D．a、b、c、d四点中，线速度最小的是a点
6．做匀速圆周运动的质点是处于（
）.
A．匀速运动
B．匀加速运动
C．匀减速运动
D．变加速运动
7．将时针、分针和秒针的运动都看成是匀速圆周运动，则下列说法正确的是（
）.
A．秒针的角速度是分针的60倍
B．分针的角速度是时针的60倍
C．秒针的角速度是时针的360倍
D．秒针的角速度是时针的86400倍
8．一个物体沿半径为R的圆做匀速圆周运动，它的线速度为v，角速度为，那么旋转一周所用的时间为（
）.
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘，两圆盘平行相距s=2m，轴杆的转速为，子弹穿过两盘留下两个弹孔，其所在的半径间的夹角为30°。则该子弹的速度可能是（　　）
A．
B．
C．
D．
10．关于匀速圆周运动的说法，正确的是(　　)
A．匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度
B．做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度
C．做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速(曲线)运动
D．匀速圆周运动的物体加速度大小虽然不变，但加速度的方向始终指向圆心，加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动既不是匀速运动，也不是匀变速运动
11．如图所示，黑圆板上有三条白条，用一闪光灯照亮，灯每秒闪光20次，圆板绕过圆心的轴顺时针匀速转动，
（1）当______时只看到三条白条；
（2）当_______时可看到六条白条.
12．钻床上装上直径为的钻头，调节钻床的转速为时，钻头边缘的线速度为______，角速度为_______.
13．有一种多用途直升机（图），其旋翼转速为，旋翼直径，该直升机起飞时旋翼的转动角速度为________.旋翼边缘的线速度为_______.
14．如图所示，在水平面内，质点P以O点为圆心做匀速圆周运动，运动半径为R，周期为T，当质点过图中位置的一瞬间，另一质量为m的质点Q受力F作用而开始做初速度为零的匀加速直线运动，为使上述两质点在某时刻速度相同，则力F必须满足什么条件？
15．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b点正上方h处，有一小球B沿ba方向以某一初速度v0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球运动的线速度如何表示？
参考答案
1．C
【解析】
已知转动半径和周期，根据求解线速度比值。
【详解】
秒针、分针、时针尖端尖端做圆周运动的周期分别为
h，1h，12h
秒针、分针、时针的长度比为
r1：r2：r3=2：3：3
故秒针、分针、时针尖端的线速度
可得比值为
1：18：1080
故C正确，ABD错误。
故选C。
【点睛】
解决本题的关键知道时针、分针、秒针的周期，以及知道周期与线速度的关系。
2．A
【解析】
A、B两点靠摩擦传动，具有相同的线速度，根据，半径比为2：1，则角速度之比为1：2，故A正确，BCD错误；
故选A。
【点睛】解决本题的关键知道通过摩擦传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，以及掌握线速度与角速度的关系。
3．A
【解析】
AB．物体做匀速圆周运动，速度的大小不变，方向时刻改变，是变速运动，故A错误，B正确；
C．物体做匀速圆周的运动，速度的大小不变，方向时刻改变，不是平衡状态，受到始终指向圆心的合力，始终垂直于速度方向，所以做匀速圆周运动的物体所受合外力一定不为零，故C正确；
D．匀速圆周运动的物体受到始终指向圆心的合力，始终垂直于速度方向，所以匀速圆周运动是曲线运动，故D正确；
不正确的说法故选A。
4．D
【解析】
A.根据，角速度大的线速度不一定大，还要看转动半径，故A错误；
B.角速度相等，根据，线速度不一定相等，还要看转动半径是否相等，故B错误；
C.根据，半径大的线速度不一定大，还要看角速度，故C错误；
D.根据公式，周期相等，角速度一定相等，故D正确；
5．C
【解析】
C．由于皮带不打滑，因此a点与c点线速度相等，C正确；
A．由于c点与b点在同一个轮轴上，则有
而根据
①
可知
因此
A错误；
B．a与c点的线速度大小相等，而半径不同，由公式①可得，两点角速度不相等，B错误；
D．a的线速度等于c的线速度，b，c，d中b的半径最小，根据公式①可得，b的线速度最小，D错误。
故选A。
6．D
【解析】
做匀速圆周运动的质点，向心加速度的方向在不断的改变，所以加速度在不断的改变，做的是变加速运动，D正确，ABC错误。
故选D。
7．A
【解析】
由公式可知，时针的周期是12h=720min，分针的周期是1h=60min，秒针的周期是1min；则秒针的角速度是分针的60倍；分针的角速度是时针的12倍；秒针的角速度是时针的720倍；则选项A正确，BCD错误。
故选A。
8．B
【解析】
旋转一周的时间即为一个周期，用角速度表示为
用线速度表示为
B正确，ACD错误。
故选B。
9．D
【解析】
子弹穿过两盘过程中，盘转过的角度为
转速
盘转动的角速度
子弹的速度
转动的时间
联立上式得
时
时
故ABC错误，D正确。
故选D。
10．BD
【解析】
做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度匀速圆周运动的物体加速度大小虽然不变，但加速度的方向始终指向圆心，加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动既不是匀速运动，也不是匀变速运动；BD正确，AC错误；
故选BD。
11．，
，
【解析】
[1]．两次闪光之间的间隔为，所以两次闪光的时间内应该转过的整数倍，则有
得
，
[2]．两次闪光之间的间隔为，所以两次闪光的时间内则有
得
，
12．0.678
113
【解析】
[1]
[2]．角速度为
由可得
13．157
1648.5
【解析】
[1]每分钟1500圈，故角速度为
[2]线圈线速度为
14．
【解析】
P、Q两质点速度相同，即速度的大小、方向均相同，因此质点P只有运动到题图中的a点位置时，才有可能与质点Q的速度相同，即从题图中质点P所在位置开始计时，运动时间应满足
质点Q在恒力F作用下的加速度
因而经时间t后的速度，而P做圆周运动的线速度，则应有
即
所以力F应满足关系
15．(1)；(2)
【解析】
(1)平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，所以：
解得：
（2）B球下落得时间为：
只要B球落至a点的时候A球同时也到达a点即可相碰，考虑A球运动的周期性，所以有：
由此解得：