2019-2020年高中物理 5.4 圓周運動同步檢測 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 5.4 圓周運動同步檢測 新人教版必修2 1．(2011·南京六中高一檢測)物體在做勻速圓周運動的過程中，其線速度(　　) A．大小保持不變，方向時刻改變 B．大小時刻改變，方向保持不變 C．大小和方向均保持不變 D．大小和方向均時刻改變 答案：A 2．如圖所示為一種早期的自行車，這種帶鏈條傳動的自行車前輪的直徑很大，這樣的設計在當時主要是為了(　　) A．提高速度　　　　　　 B．提高穩(wěn)定性 C．騎行方便 D．減小阻力 答案：A 解析：在騎車人腳蹬車輪轉(zhuǎn)速一定的情況下，據(jù)公式v＝ωr知，輪子半徑越大，車輪邊緣的線速度越大，車行駛得也就越快，故A選項正確． 3．(2011·江蘇鹽城中學高一檢測)如圖所示，翹翹板的支點位于板的中點，A、B是板的兩個端點，在翹動的某一時刻，A、B的線速度大小分別為vA、vB，角速度大小分別為ωA、ωB，則(　　) A．vA＝vB，ωA≠ωB B．vA≠vB，ωA＝ωB C．vA＝vB，ωA＝ωB D．vA≠vB，ωA≠ωB 答案：C 4．(xx·鶴壁中學高一檢測)電腦中用的光盤驅(qū)動器，采用恒定角速度驅(qū)動光盤，光盤上凸凹不平的小坑是存貯的數(shù)據(jù)，請問激光頭在何處時，電腦讀取數(shù)據(jù)速率比較大(　　) A．內(nèi)圈 B．外圈 C．中間位置 D．與位置無關 答案：B 解析：由v＝ωr可知B項正確． 5．由“嫦娥奔月”到“萬戶飛天”，由“東方紅”樂曲響徹寰宇到航天員楊利偉遨游太空，中華民族載人航天的夢想已變成現(xiàn)實．“神舟五號”飛船升空后，先運行在近地點高度200km、遠地點高度350km的橢圓軌道上，實施變軌后，進入343km的圓軌道．假設“神舟五號”實施變軌后做勻速圓周運動，共運行了n周，起始時刻為t1，結束時刻為t2，運行速度為v，半徑為r.則計算其運行周期可用(　　) A．T＝ B．T＝ C．T＝ D．T＝ 答案：AC 解析：由題意可知飛船做勻速圓周運動n周所需時間Δt＝t2－t1，故其周期T＝＝，故選項A正確，B錯．由周期公式有T＝，故選項C正確，D錯誤． 6.如圖所示，半徑為0.1m的輕滑輪通過繞在其上面的細線與重物相連，若重物由靜止開始以2m/s2的加速度勻加速下落，則當它下落高度為1m時的瞬時速度是多大？此時滑輪轉(zhuǎn)動的角速度是多少？ 答案：2m/s,20rad/s 解析：由題意知，重物的運動性質(zhì)是初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)運動學公式vt2＝2as可以求得重物由靜止開始下落1m時的瞬時速度為：vt＝＝m/s＝2m/s. 與重物相連的細線此刻的速度也等于vt＝2m/s，細線繞在輕滑輪邊緣使滑輪轉(zhuǎn)動，由公式v＝rω得此時滑輪轉(zhuǎn)動的角速度為：ω＝＝rad/s＝20rad/s. 7.(2011·銀川一中高一檢測)xx年溫哥華冬奧會雙人滑比賽中，申雪、趙宏博拿到中國花樣滑冰史上首枚冬奧會金牌，如圖所示，趙宏博(男)以自己為轉(zhuǎn)軸拉著申雪(女)做勻速圓周運動，轉(zhuǎn)速為30r/min.申雪的腳到轉(zhuǎn)軸的距離為1.6m.求： (1)申雪做勻速圓周運動的角速度； (2)申雪的腳運動速度的大?。? 答案：(1)πrad/s　(2)5.0m/s 解析：(1)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速n＝30r/min＝0.5r/s 角速度ω＝2π·n＝2π·0.5rad/s＝πrad/s (2)申雪的腳做圓周運動的半徑r＝1.6m，所以她的腳的運動速度v＝ωr＝π×1.6m/s＝5.0m/s. 能力提升 1．(2011·大慶實驗中學高一檢測)如圖所示為某一皮帶傳動裝置，主動輪的半徑為r1，從動輪的半徑為r2，已知主動輪做順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑．下列說法正確的是(　　) A．從動輪做順時針轉(zhuǎn)動 　 B．從動輪做逆時針轉(zhuǎn)動 C．從動輪的轉(zhuǎn)速為n 　 D．從動輪的轉(zhuǎn)速為n 答案：BC 解析：根據(jù)皮帶的纏繞方向知B正確，由2πnr1＝2πn2r2 得n2＝n，C項正確． 2．(xx·南宮中學高一檢測)教師在黑板上畫圓，圓規(guī)腳之間的距離是25cm，他保持這個距離不變，讓粉筆在黑板上勻速的畫了一個圓，粉筆的線速度是2.5m/s.關于粉筆的運動，有下列說法： ①角速度是0.1rad/s； ②角速度是10rad/s； ③周期是10s； ④周期是0.628s； ⑤頻率是10Hz； ⑥頻率是1.59Hz； ⑦轉(zhuǎn)速小于2r/s； ⑧轉(zhuǎn)速大于2r/s. 下列哪個選項中的結果是全部正確的(　　) A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②④⑥⑦ D．②④⑥⑧ 答案：C 解析：ω＝＝10rad/s，T＝＝0.628s， f＝＝1.59Hz，n＝f＝1.59r/s. 3．一輛卡車在水平路面上行駛，已知該車輪胎半徑為R，輪胎轉(zhuǎn)動的角速度為ω，如圖所示，關于各點的線速度大小下列說法正確的是(　　) A．相對于地面，輪胎與地面的接觸點的速度大小為ωR B．相對于地面，車軸的速度大小為ωR C．相對于地面，輪胎上緣的速度大小為ωR D．相對于地面，輪胎上緣的速度大小為2ωR 答案：BD 解析：由于輪胎不打滑，相對于地面，輪胎與地面接觸處保持相對靜止，該點相當于轉(zhuǎn)動軸，它的速度為零，車軸的速度為ωR.而輪胎上緣的速度大小為2ωR，故B、D正確． 4.如圖所示，甲、乙、丙三個輪子依靠摩擦傳動，相互之間不打滑，其半徑分別為r1、r2、r3.若甲輪的角速度為ω1，則丙輪的角速度為(　　) A. B. C. D. 答案：A 解析：對甲輪邊緣的線速度v1＝r1ω1 對乙輪邊緣的線速度v2＝r2ω2 對丙輪邊緣的線速度v3＝r3ω3 由各輪邊緣的線速度相等得：r1ω1＝r2ω2＝r3ω3 所以ω3＝，A選項正確． 5.如圖所示，如果把鐘表上的時針、分針、秒針看成勻速轉(zhuǎn)動，那么它們的角速度之比為ω時∶ω分∶ω秒＝________；設時針、分針、秒針的長度之比為1∶1.5∶1.8，那么三個指針尖端的線速度大小之比為v時∶v分∶v秒＝________. 答案：1∶12∶720　1∶18∶1296 解析：時針的周期T時＝12h＝720min， 分針的周期T分＝1h＝60min， 秒針的周期T秒＝1min， 所以ω時∶ω分∶ω秒＝∶∶＝∶∶＝1∶12∶720； 又r時∶r分∶r秒＝1∶1.5∶1.8， 則v時∶v分∶v秒＝ω時r時∶ω分r分∶ω秒r秒＝1∶18∶1296 6．收割機撥禾輪上面通常裝4個到6個壓板，如圖所示，撥禾輪一邊旋轉(zhuǎn)，一邊隨收割機前進，壓板轉(zhuǎn)到下方才發(fā)揮作用，一方面把農(nóng)作物壓向切斷器，另一方面把切下來的農(nóng)作物鋪放在收割臺上，因此要求壓板運動到下方時相對于農(nóng)作物的速率與收割機前進方向相反．已知收割機前進速率為1.2m/s，撥禾輪直徑為1.5m，轉(zhuǎn)速為22r/min，則壓板運動到最低點擠壓農(nóng)作物的速率為多大？ 答案：0.53m/s 解析：設壓板轉(zhuǎn)到最低點時端點的速度為v1， 則v1＝2πnr＝2×3.14××m/s＝1.73m/s. 由于撥禾輪是在收割機上，而收割機的前進速度為v2，所以撥禾輪上的壓板在最低點擠壓作物的速率為v＝v1－v2＝(1.73－1.2)m/s＝0.53m/s，方向向后． 7．如圖所示，一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機的上端有一半徑r0＝1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸．當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而為發(fā)電機提供動力．自行車車輪的半徑R1＝35cm，小齒輪的半徑R2＝4.0cm，大齒輪的半徑R3＝10.0cm.求大齒輪的轉(zhuǎn)速n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速n2之比．(假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對滑動) 答案：解析：大小齒輪間、摩擦小輪和車輪之間和皮帶傳動原理相同，兩輪邊緣各點的線速度大小相等，由v＝2πnr可知轉(zhuǎn)速n和半徑r成反比；由這三次傳動可以找出大齒輪和摩擦小輪間的轉(zhuǎn)速之比