2019-2020學(xué)年高中物理 課時分層作業(yè)3 圓周運(yùn)動（含解析）新人教版必修2

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1、課時分層作業(yè)(三) (時間：40分鐘　分值：100分) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] 選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分) 1．(多選)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動時(　　) A．線速度越大，其轉(zhuǎn)速一定越大 B．角速度大時，其轉(zhuǎn)速一定大 C．線速度一定時，半徑越大，則周期越長 D．無論半徑大小如何，角速度越大，則質(zhì)點(diǎn)的周期一定越長 BC　[勻速圓周運(yùn)動的線速度v＝＝＝2πrn，則n＝，故線速度越大，其轉(zhuǎn)速不一定越大，因?yàn)檫€與r有關(guān)，A錯誤；勻速圓周運(yùn)動的角速度ω＝＝＝2πn，則n＝，所以角速度大時，其轉(zhuǎn)速一定大，B正確；勻速圓周運(yùn)動的周期T＝，則線速度一定時，半徑越大，則周期越長，C正確；勻

2、速圓周運(yùn)動的周期T＝，與半徑無關(guān)，且角速度越大，則質(zhì)點(diǎn)的周期一定越短，D錯誤．] 2．如圖所示，當(dāng)用扳手?jǐn)Q螺母時，扳手上的P、Q兩點(diǎn)的角速度分別為ωP和ωQ，線速度大小分別為vP和vQ，則(　　) A．ωP＜ωQ，vP＜vQ B．ωP＝ωQ，vP＜vQ C．ωP＜ωQ，vP＝vQ D．ωP＝ωQ，vP＞vQ B　[由于P、Q兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動，所以P、Q兩點(diǎn)的角速度是相等的，即ωP＝ωQ；同時由圖可知Q點(diǎn)到螺母的距離比較大，由v＝ωr可知，Q點(diǎn)的線速度大，即vP＜vQ.B正確．] 3．如圖所示為錐形齒輪的傳動示意圖，大齒輪帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，大、小齒輪的角速度大小分別為ω1、ω2，兩齒

3、輪邊緣處的線速度大小分別為v1、v2，則(　　) A．ω1＜ω2，v1＝v2 B．ω1＞ω2，v1＝v2 C．ω1＝ω2，v1＞v2 D．ω1＝ω2，v1＜v2 A　[由于大齒輪帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，兩者嚙合，所以線速度v1＝v2，由于v＝ωr，所以ω1r1＝ω2r2，又r1＞r2，所以ω1＜ω2，A正確．] 4．(多選)假設(shè)“神舟十一號”實(shí)施變軌后做勻速圓周運(yùn)動，共運(yùn)行了n周，起始時刻為t1，結(jié)束時刻為t2，運(yùn)行速度為v，半徑為r.則計算其運(yùn)行周期可用(　　) A．T＝ B．T＝ C．T＝ D．T＝ AC　[由題意可知“神舟十一號”勻速圓周運(yùn)動n周所需時間Δt＝t2－t1，故

4、其周期T＝＝，選項(xiàng)A正確；由周期公式有T＝，選項(xiàng)C正確．] 5．如圖所示，一偏心輪繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動，a和b是輪邊緣上的兩個點(diǎn)，則偏心輪轉(zhuǎn)動過程中a、b兩點(diǎn)(　　) A．角速度大小相同 B．線速度大小相同 C．周期大小不同 D．轉(zhuǎn)速大小不同 A　[同軸轉(zhuǎn)動，角速度大小相等，周期、轉(zhuǎn)速都相等，選項(xiàng)A正確，C、D錯誤；角速度大小相等，但轉(zhuǎn)動半徑不同，根據(jù)v＝ωr可知，線速度大小不同．選項(xiàng)B錯誤．] 6．(多選)變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度，如圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則(　　) A．該車可變

5、換兩種不同擋位 B．該車可變換四種不同擋位 C．當(dāng)A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4 D．當(dāng)A輪與D輪組合時，兩輪角速度之比ωA∶ωD＝4∶1 BC　[A輪通過鏈條分別與C、D連接，自行車可有兩種速度，B輪分別與C、D連接，又可有兩種速度，所以該車可變換4種擋位，故A錯誤，B正確．當(dāng)A與D組合時，兩輪邊緣線速度大小相等，A輪轉(zhuǎn)一圈，D轉(zhuǎn)4圈，即＝，故C正確，D錯誤．] 7．(多選)如圖所示，在“勇敢向前沖”游戲中：挑戰(zhàn)者要通過勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)盤從平臺1轉(zhuǎn)移到平臺2上．假設(shè)挑戰(zhàn)成功者跳到轉(zhuǎn)盤上時都能立即與轉(zhuǎn)盤保持相對靜止，則不同挑戰(zhàn)成功者在轉(zhuǎn)盤上一定具有相同的(　　

6、) A．轉(zhuǎn)動半徑 B．角速度 C．線速度 D．轉(zhuǎn)速 BD　[無論挑戰(zhàn)者落在轉(zhuǎn)盤的哪一位置，都有相同的角速度和轉(zhuǎn)速，而挑戰(zhàn)者的落點(diǎn)離中心的距離不同，即半徑不同，由v＝ωr知線速度不同，選項(xiàng)B、D正確．] 8．(多選)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，關(guān)于各點(diǎn)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(diǎn)的速度為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 BD　[因?yàn)檩喬ゲ淮蚧?，相對于地面，輪胎與地面接觸處保持相對靜止，該點(diǎn)

7、相當(dāng)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.故選項(xiàng)B、D正確．] [能力提升練] 一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分) 1．兩個小球固定在一根長為L的桿的兩端，且繞桿上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示．當(dāng)小球1的速度為v1，小球2的速度為v2時，則轉(zhuǎn)軸O到小球2的距離為(　　) A.L　　 B.L C.L D.L B　[兩小球的角速度相同，設(shè)為ω，則有v1＝ωr1，v2＝ωr2，r1＋r2＝L.以上各式聯(lián)立解得r2＝L，B正確．] 2．(多選)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)

8、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 BC　[主動輪順時針轉(zhuǎn)動時，皮帶帶動從動輪逆時針轉(zhuǎn)動，A錯誤，B正確；由于兩輪邊緣線速度大小相同，根據(jù)v＝2πrn，可得兩輪轉(zhuǎn)速與半徑成反比，所以C正確，D錯誤．] 3.如圖所示，豎直薄壁圓筒內(nèi)壁光滑，其半徑為R，上部側(cè)面A處開有小口，在小口A的正下方h處亦開有與A大小相同的小口B，小球從小口A沿切線方向水平射入筒內(nèi)，使小球緊貼筒內(nèi)壁運(yùn)動．要使小球從B口處飛出，小球進(jìn)入上面小口的最小速率v0為(　　) A．πR B．πR

9、C．πR D．2πR B　[小球在豎直方向上只受重力作用，做自由落體運(yùn)動，故小球從A到B的時間為t＝，設(shè)小球從A運(yùn)動到B的過程中，沿水平方向轉(zhuǎn)了n圈，則有v0t＝n·2πR，當(dāng)n＝1時，小球進(jìn)入上面小口的速率v0最小，解得v0＝πR，B正確．] 4．為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄圓盤A、B，盤A、B平行且相距2 m，軸桿的轉(zhuǎn)速為3 600 r/min，子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、b，測得兩彈孔所在半徑的夾角θ＝30°，如圖所示．則該子彈的速度可能是(　　) A．360 m/s B．720 m/s C．1 440 m/s D．108 m/s C　[

10、子彈從A盤到B盤，B盤轉(zhuǎn)過的角度θ＝2πn＋(n＝0,1,2，…)，B盤轉(zhuǎn)動的角速度ω＝＝2πf＝2πn＝2π×rad/s＝120π rad/s，子彈在A、B盤間運(yùn)動的時間等于B盤轉(zhuǎn)動的時間，即＝，所以v＝＝m/s(n＝0,1,2，…)，n＝0時，v＝1 440 m/s；n＝1時，v≈110.77 m/s；n＝2時，v＝57.6 m/s，C正確．] 二、非選擇題(本題共2小題，共28分) 5．(14分)如圖所示，圓環(huán)以直徑AB為軸勻速轉(zhuǎn)動，已知其半徑R＝0.5 m，轉(zhuǎn)動周期T＝4 s，求環(huán)上P點(diǎn)和Q點(diǎn)的角速度和線速度． [解析]　P點(diǎn)和Q點(diǎn)的角速度相同，其大小是ω＝＝ rad/s＝1

11、.57 rad/s P點(diǎn)和Q點(diǎn)繞AB做圓周運(yùn)動，其軌跡的半徑不同．P點(diǎn)和Q點(diǎn)的圓周運(yùn)動半徑分別為 rP＝R·sin 30°＝R， rQ＝R·sin 60°＝R 故其線速度分別為 vP＝ω·rP≈0.39 m/s， vQ＝ω·rQ≈0.68 m/s [答案]　1.57 rad/s　1.57 rad/s　0.39 m/s　0.68 m/s 6．(14分)一半徑為R的雨傘繞柄以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，如圖所示，傘邊緣距地面高h(yuǎn)，甩出的水滴在地面上形成一個圓，求此圓半徑r為多少？ [解析]　間距關(guān)系如圖所示(俯視圖)． 雨滴飛出的速度大小為v＝ωR 雨滴做平拋運(yùn)動，在豎直方向上有h＝gt2 在水平方向上有s＝vt 由幾何關(guān)系知，雨滴半徑r＝ 解以上幾式得r＝R. [答案]　r＝R - 6 -