6.1圆周运动练习题(附答案)
一、选择题(1-8为单选,9-12为多选)
1.对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中不正确的是( )
A.相等的时间内通过的路程相等
B.相等的时间内通过的弧长相等
C.相等的时间内通过的位移相等
D.在任何相等的时间里,连接物体和圆心的半径转过的角度都相等
2.如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动,a和b是轮边缘上的两个点,则偏心轮转动过程中,a、b两点( )
A.角速度大小相同 B.线速度大小相同
C.周期大小不同 D.转速大小不同
3.某物体保持不变的角速度做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.若轨道半径越大,则线速度越大
B.若轨道半径越大,则线速度越小
C.若轨道半径越大,则周期越小
D.若轨道半径越大,则周期越大
4.汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。某国产轿车的车轮半径约为30 cm,当该型号轿车在高速公路上行驶时,驾驶员面前的速率计的指针指在“120 km/h”上,可估算出该车车轮的转速约为( )
A.1 000 r/s B.1 000 r/min
C.1 000 r/h D.2 000 r/s
5.一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s,转动周期为2 s,则下列判断不正确的是( )
A.角速度为0.5 rad/s B.转速为0.5 r/s
C.运动轨迹的半径为1.27 m D.频率为0.5 Hz
6.如图所示,普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成.车轮有大车轮和小车轮,大车轮上固定有手轮圈,手轮圈由患者直接推动.已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1,假设轮椅在地面上做直线运动,手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑,当手推手轮圈的角速度为ω时,小车轮的角速度为( )
A.ω B.ω C.ω D.9ω
7、一精准转动的机械钟表,下列说法错误的是( )
A.秒针转动的周期最长 B.时针转动的转速最小
C.秒针转动的角速度最大 D.秒针的角速度为 rad/s
8.做匀速圆周运动的物体,下列物理量中变化的是( )
A.速度 B.速率 C.周期 D.转速
9、[多选]某质点绕圆轨道做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.因为它的速度大小始终不变,所以它做的是匀速运动
B.该质点速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动
C.该质点速度大小不变,处于平衡状态
D.该质点做的是变速运动,所受合外力不等于零
10、[多选]一精准转动的机械钟表,下列说法正确的是( )
A.秒针转动的周期最长 B.时针转动的转速最小
C.秒针转动的角速度最大 D.秒针的角速度为 rad/s
11.[多选]如图,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮半径的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面不打滑。下列说法正确的是( )
50482506985A.A与B线速度大小相等 B.B与C线速度大小相等
C.A的角速度是C的2倍 D.A与C角速度大小相等
12、 [多选]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
二、计算题
13.一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周,求:
(1)曲轴转动的周期与角速度;
(2)距转轴r=0.2 m点的线速度.
14.如图所示为皮带传动装置,皮带轮为O、O′,RB=RA,RC=RA,当皮带轮匀速转动时,皮带与皮带轮之间不打滑,求A、B、C三点的角速度之比、线速度之比、周期之比。
15.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.
6.1圆周运动练习题(答案)
1、C
2、A
3、A
4、B
5、A
6、D
7、A
8、A
9、BD
10、BCD
11、BD
12、AD
13、[解析] (1)由于曲轴每秒钟转=40(周),周期T= s;而每转一周为2π rad,因此曲轴转动的角速度ω=2π×40 rad/s=80π rad/s.
(2)已知r=0.2 m,因此这一点的线速度v=ωr=80π×0.2 m/s=16π m/s.
[答案] (1) s 80π rad/s (2)16π m/s
14、解析 由题意可知,A、B两点在同一皮带轮上,因此ωA=ωB,又皮带不打滑,所以 vA=vC,故可得
ωC===ωA
所以ωA∶ωB∶ωC=ωA∶ωA∶ωA=2∶2∶3
又vB=RBωB=RAωA=
所以vA∶vB∶vC=vA∶vA∶vA=2∶1∶2
TA∶TB∶TC=∶∶=∶∶=3∶3∶2。
15、[解析] 小球做平抛运动,在竖直方向上h=gt2,则运动时间t=.又因为水平位移为R
所以小球的初速度v==R·
在时间t内圆盘转过的角度θ=n·2π(n=1,2,3…),其中n为圆盘转动的圈数,
又因为θ=ωt,则圆盘角速度ω==2nπ(n=1,2,3…).
[答案] R· 2nπ(n=1,2,3…)