高中物理人教版(2019)必修第二册同步讲练测
第六章 抛体运动
6.1.2线速度与角速度的关系
知识点1:线速度与角速度的关系
1.在圆周运动中,线速度的大小等于角速度的大小与半径的乘积。
2.
①当一定时,与成正比例关系;
②当一定时,与成正比例关系;
③当一定时,与成反比例关系,与成正比例关系。
3.各物理量之间的关系
,,。
4.匀速圆周运动
①匀速圆周运动的定义:如果物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫作匀速圆周运动。
②匀速圆周运动的性质:由于做匀速圆周运动的物体速度方向不断发生变化,所以匀速圆周运动是一种变速运动。
例1.在如图所示的皮带传动装置中,a是大轮边缘上的一点,b是小轮边缘上的一点.当皮带轮匀速转动时,皮带与轮间不打滑,a、b两点的线速度的大小是va________vb;a、b两点的角速度大小是 ω a________ ω b(选填“>”、“<”、“=”)
【解析】如图,当皮带轮匀速转动时,皮带与轮之间不打滑,则大轮边缘上的a点与小轮边缘上的b点在同一条皮带上,相同的时间内通过的路程相同,故va=vb;由v= ω r知,大轮的半径r较大,则 ω a <ω b .
例2.把地球看做理想的球体,由于地球自转,则赤道处的物体与北纬60°处的物体相比,它们的角速度之比为________;线速度之比为________;向心加速度之比为________.
【解析】根据角速度公式 w=2πT 可知角速度之比为1:1,线速度为v=wr可知线速度之比为2:1,向心加速度 a=w2r 可知向心加速度之比为2:1.
1.匀速圆周运动中,线速度v、角速度ω、周期T、半径R之间的关系,正确的是(??? )
A.?ω=vR????????????????????????????????B.?ω=2πT????????????????????????????????C.?v=ωR????????????????????????????????D.?T=1ω
2.做匀速圆周运动的物体,半径为r,其线速度v和角速度ω的大小关系正确的是(?? )
A.?v= ωr????????????????????????????????B.?v= ω2r????????????????????????????????C.?ω= v2r????????????????????????????????D.?v=ωr
3.如图所示,一芭蕾舞演员保持图中的姿势,绕自身竖直轴线原地旋转,则她手臂上的A、B两点的角速度和线速度关系,正确的是(?? )
A.?ωA=ωB , vA>vB???????B.?ωA=ωB , vA<vB???????C.?ωA<ωB , vA=vB???????D.?ωA>ωB , vA=vB
4.如图所示,小明在荡秋千,a、b是绳上两点,关于a、b两点的线速度和角速度的大小关系,正确的是(???? )
A.?υa=υb??????????????????????????????B.?υa>υb??????????????????????????????C.?ωa=ωb??????????????????????????????D.?ωa<ωb
5.如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A、B、C三点,这三点所在处的半径rA>rB=rC , 则以下有关各点线速度v、角速度ω的关系中正确的是(?? )
A.?vA=vB>vC???????????????????B.?vC>vA>vB???????????????????C.?ωC<ωA<ωB???????????????????D.?ωC=ωB>ωA
参考答案
1.【答案】 C
【解析】根据角速度定义: ω=θt=2πT
线速度定义: v=st=2πRT
可知: ω=vR
v=ωR ?
T=2πω
故答案为:C
2.【答案】 D
【解析】线速度为 v=st=rθt=ωr ,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
3.【答案】 A
【解析】由于保持图中姿势不变,绕自身竖直轴转动,因此身体各部位的角速度相等,即ωA=ωB
又由于 v=ωr
A的转动半径大于B的转动半径,因此A的线速度大于B的线速度。
故答案为:A。
4.【答案】 C
【解析】由于a、b两点绕同一中心点运动,并且时刻在一条直线上,所以a、b两点的角速度相等,根据 v=ωr ,可知 υa<υb ?,C符合题意;
故答案为:C
。
5.【答案】 A
【解析】AB.图中A与B两点通过同一根皮带传动,线速度大小相等,即 vA=vB ,A、C两点绕同一转轴转动,有 ωA=ωC ,由于 vA=rAωA
vC=rCωC
rA>rC ,因而有 vA>vC ,得到 vA=vB>vC
A符合题意,B不符合题意;
CD.由于 ωA=vArA
ωB=vBrB因而有, ωA<ωB , 又由于 ωA=ωC ,所以 ωA=ωC<ωB
CD不符合题意。
故答案为:A。