必修二)54《實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)》規(guī)范訓(xùn)練

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1、4　圓周運(yùn)動(dòng) (時(shí)間：60分鐘) 知識(shí)點(diǎn) 基礎(chǔ) 中檔 稍難 對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解 1、2 描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量之間的關(guān)系 3、4 5 6 傳動(dòng)問(wèn)題 7 8 9 綜合提升 10、11 12 知識(shí)點(diǎn)一　對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解 1．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列不變的物理量是 (　　)． A．速度 B．速率 C．角速度 D．周期 解析　物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度的大小雖然不變，但它的方向在不斷變化，選項(xiàng)B、C、D正確 答案　BCD 2．靜止在地球上的物體都要隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 (　

2、　)． A．它們的運(yùn)動(dòng)周期是相同的 B．它們的線速度是相同的 C．它們的線速度大小是相同的 D．它們的角速度是不同的 解析　如圖所示，地球繞自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，地球上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)周期及角速度都是相同的．地球表面上的物體，隨地球做圓周運(yùn)動(dòng)的平面是物體所在緯度線平面，其圓心分布在整條自轉(zhuǎn)軸上，不同緯度處物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是不同的，只有同一緯度處的物體轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，線速度的大小才相等．但即使物體的線速度大小相同，方向也各不相同． 答案　A 知識(shí)點(diǎn)二　描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量之間的關(guān)系 3．關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的線速度、角速度、周期的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是 (　　)． A．線速度大的角

3、速度一定大 B．線速度大的周期一定小 C．角速度大的半徑一定小 D．角速度大的周期一定小 解析　由v＝rω得ω＝，顯然只有當(dāng)半徑r一定時(shí)，角速度與線速度才成正比，故A項(xiàng)錯(cuò)；由v＝得T＝，只有當(dāng)半徑r一定時(shí)，周期與線速度才成反比，故B項(xiàng)錯(cuò)；由ω＝知，線速度一定時(shí)，角速度與半徑成反比，故C項(xiàng)錯(cuò)；由ω＝得T＝，顯然周期與角速度成反比，角速度大的，周期一定小，故D項(xiàng)對(duì)． 答案　D 4．甲沿著半徑為R的圓周跑道勻速跑步，乙沿著半徑為2R的圓周跑道勻速跑步．在相同的時(shí)間內(nèi)，甲、乙各自跑了一圈，他們的角速度和線速度分別為ω1、ω2和v1、v2則 (　　)． A．ω1>ω2，v1>v2

4、 B．ω1<ω2，v1v1，故C項(xiàng)正確． 答案　C 5．如圖5-4-9所示，兩個(gè)小球固定在一根長(zhǎng)為l的桿的兩端，繞桿上的O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小球A的速度為vA時(shí)，小球B的速度為vB，則小球A到軸心O的距離是 (　　)． 圖5-4-9 A．vA(vA＋vB)l B. C. D. 解析　設(shè)小球A到軸心O的距離為x，因兩小球固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)桿的兩端，故兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同，

5、半徑分別為x、l－x.根據(jù)ω＝有＝，解得x＝，正確選項(xiàng)為B. 答案　B 6．機(jī)械表(如圖5-4-10)所示的分針與秒針從重合至第二次重合，中間經(jīng)歷的時(shí)間為 (　　)． 圖5-4-10 A. min B．1 min C. min D. min 解析　先求出分針與秒針的角速度： ω分＝ rad/s，ω秒＝ rad/s. 設(shè)兩次重合時(shí)間間隔為Δt，則有φ分＝ω分·Δt，φ秒＝ω秒·Δt，φ秒－φ分＝2π，即Δt＝＝ s＝ s＝ min.故正確答案為C. 答案　C 知識(shí)點(diǎn)三　傳動(dòng)問(wèn)題 7．如圖5-4-11所示是一個(gè)玩具陀

6、螺．a(chǎn)、b和c是陀螺外表面上的三個(gè)點(diǎn)．當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列表述正確的是 (　　)． 圖5-4-11 A．a(chǎn)、b和c三點(diǎn)的線速度大小相等 B．a(chǎn)、b和c三點(diǎn)的角速度相等 C．a(chǎn)、b的角速度比c的大 D．c的線速度比a、b的大 解析　a、b和c都是陀螺上的點(diǎn)，其角速度均為ω，故B正確、C錯(cuò)誤；由題圖可知，a、b和c三點(diǎn)隨陀螺旋轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑關(guān)系是ra＝rb>rc，由v＝ωr可知，va＝vb>vc，故A、D均錯(cuò)誤． 答案　B 8．如圖5-4-12所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，a、b分別是兩輪邊緣上的兩點(diǎn)，c處在O1輪上，且有ra＝2rb＝2rc，則下

7、列關(guān)系正確的有 (　　)． 圖5-4-12 A．va＝vb B．ωa＝ωb C．va＝vc D．ωa＝ωc 解析　由皮帶傳動(dòng)特點(diǎn)可知va＝vb，所以A正確．再由v＝rω可知＝＝，B錯(cuò)誤．由共軸傳動(dòng)特點(diǎn)可知，ωa＝ωc，D正確．再由v＝rω可知，＝＝，所以C錯(cuò)誤． 答案　AD 9．如圖5-4-13所示皮帶傳動(dòng)裝置，主動(dòng)軸O1上有兩個(gè)半徑分別為R和r的輪，從動(dòng)軸O2上的輪半徑為r′，已知R＝2r，r′＝R，設(shè)皮帶不打滑，則 (　　)． 圖5-4-13 A．ωA∶ωB＝1∶1 B．vA∶vB＝1∶1 C．ωB

8、∶ωC＝1∶1 D．vB∶vC＝1∶1 解析　A、B分別是同一轉(zhuǎn)軸上兩個(gè)輪子邊緣上的點(diǎn)，它們的角速度相同，A對(duì)；由v＝ωr得，vA∶vB＝r∶R＝1∶2，B錯(cuò)；B、C為與皮帶相連的兩輪子邊緣上的點(diǎn)，它們的線速度大小相等，故D對(duì)；由v＝ωr得，ωB∶ωC＝r′∶R＝2∶3，C錯(cuò)． 答案　AD 10．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，10 s內(nèi)沿半徑是20 m的圓周運(yùn)動(dòng)100 m，試求物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)， (1)線速度的大?。? (2)角速度； (3)周期． 解析　(1)依據(jù)線速度的定義式可得： v＝＝ m/s＝10 m/s (2)依據(jù)v＝ωr解得：ω＝＝ rad/s＝

9、0.5 rad/s (3)依據(jù)ω＝解得：T＝＝ s＝4π s. 答案　(1)10 m/s　(2)0.5 rad/s　(3)4π s 11．在2009年花樣滑冰世錦賽雙人滑比賽中，張丹、張昊連續(xù)二年獲得亞軍，如圖5-4-14所示．張昊(男)以自己為轉(zhuǎn)軸拉著張丹(女)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為30 r/min.張丹的腳到轉(zhuǎn)軸的距離為1.6 m．求： 圖5-4-14 (1)張丹做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度； (2)張丹的腳運(yùn)動(dòng)速度的大?。? 解析　(1)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速n＝30 r/min＝0.5 r/s，角速度ω＝2π·n＝2π×0.5 rad/s＝π rad/s. (2)張丹的腳做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r＝1.6 m，所以她的腳的運(yùn)動(dòng)速度v＝ωr＝π×1.6 m/s＝5.0 m/s. 答案　(1)π rad/s　(2)5.0 m/s 12．如圖5-4-15所示，半徑為R的圓盤(pán)繞垂直于盤(pán)面的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其正上方h處沿OB方向水平拋出一小球，要使球與盤(pán)只碰一次，且落點(diǎn)為B，求小球的初速度及圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω的大小． 圖5-4-15 解析　設(shè)球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，此圓盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)θ角．則R＝v·t，h＝gt2，故初速度v＝R. θ＝n·2π(n＝1，2，3…) 又因?yàn)棣龋溅豻 則圓盤(pán)角速度ω＝＝2nπ(n＝1，2，3，…)． 答案　R　2nπ(n＝1，2，3，…)