人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动精品习题
展开圆周运动内容的考点:
1、圆周运动的定义和描述;
2、线速度的定义和计算公式;
3、线速度的方向;
4、匀速圆周运动;
5、角速度的定义和计算式;
6、角度的追及问题——时钟;
7、转速与周期、频率的关系;
8、转速与角速度的单位换算;
9、周期、角速度、转速、频率与线速度之间的关系式;
10、传动问题;
11、利用传动关系计算机械的移动速度;
12、圆周运动的周期性多解问题。
1、圆周运动的定义和描述
1.如图所示的四幅图中的行为可以在绕地球做匀速圆周运动的“神舟十三号”舱内完成的有( )
A.如图甲,用台秤称量重物的质量
B.如图乙,用水杯喝水
C.如图丙,用沉淀法将水与沙子分离
D.如图丁,给小球一个很小的初速度,小球能在拉力作用下在竖直面内做圆周运动
2.关于曲线运动的规律,下列说法中正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动B.物体做曲线运动,其合力一定是变力
C.物体在恒力作用下不可能做曲线运动D.做圆周运动的物体加速度不一定总指向圆心
2、线速度的定义和计算公式
3.2019年1月1日,美国宇航局(NASA)“新视野号”探测器成功飞掠柯伊伯带小天体“天涯海角”,图为探测器拍摄到该小天体的“哑铃”状照片示意图,该小天体绕固定轴匀速自转,其上有到转轴距离不等的A、B两点(LA>LB),关于这两点运动的描述,下列说法正确的是( )
A.A、B两点线速度大小相等
B.A点的线速度恒定
C.A、B两点角速度相等
D.相同时间内A、B两点通过的弧长相等
4.如图所示,车轮上一条竖直半径上有两点、点离圆心近,点离圆心远,当车轮在水平路面上沿直线滚动一周,下列说法正确的是( )
A.P、Q两点路程一样B.P、Q两点平均速率相等
C.P、Q两点平均速度相等D.Q点平均速度大于P点的平均速度
3、线速度的方向
5.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动,我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。如图所示,为某跳水运动员头部的运动轨迹,在不考虑空气阻力,且身体不发生弯曲的情况下,头部运动可看成是人体质心的斜抛运动和头部绕人体质心的圆周运动的合运动。在其头部运动轨迹上有a、b、c、d四个点,下列说法正确的是( )
A.轨迹上的这4个位置中,有两个位置的速度方向可能向下
B.从a到b的时间和从b到d的时间相同
C.在b位置头绕质心的转动速度比质心本身的速度大
D.头绕质心的转动角速度越大,跳水运动员在空中运动的时间越长
6.圆环在水平面上做匀速滚动,跟平面没有相对滑动,如图所示,已知环心对地的速度为v,则环上各点中相对于地的最大速度和最小速度的大小分别是( )
A.2v,vB.2v,0C.v,0D.1.5v,0.5v
4、匀速圆周运动
7.如果在北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动,则这两个物体不同的物理量是( )
A.线速度B.角速度
C.转速D.周期
8.质量为的物体,在5个共点力作用下做匀速运动。现同时撤去大小分别是和的两个力,其余3个力保持不变。关于此后该物体的运动,下列说法中正确的是( )
A.可能做加速度大小是的匀速圆周运动
B.可能做向心加速度大小是的匀变速曲线运动
C.可能做加速度大小是的匀减速直线运动
D.可能做加速度大小是的匀加速直线运动
5、角速度的定义和计算式
9.如图为车牌自动识别系统的直杆道闸,离地面高为1m的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为2.3s,自动识别系统的反应时间为0.3s;汽车可看成高1.6m的长方体,其左侧面底边在直线上,且O到汽车左侧面的距离为0.6m,要使汽车安全通过道闸,直杆转动的角速度至少为( )
A.B.C.D.
10.如图所示,直径为d的纸制圆筒,以角速度ω绕中心轴匀速转动,把枪口对准圆筒轴线,使子弹穿过圆筒,结果发现圆筒上只有一个弹孔,忽略重力、圆筒的阻力及空气阻力,则子弹的速度不可能是( )
A. B. C. D.
6、角度的追及问题——时钟
11.如图,带有一白点的黑色圆盘,可绕过其中心,垂直于盘面的轴匀速转动,每秒沿顺时针方向旋转30圈。在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘,观察到白点每秒沿( )
A.顺时针旋转31圈B.逆时针旋转31圈
C.顺时针旋转1圈D.逆时针旋转1圈
12.如图所示,如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动,那么,从它的分针与时针第一次重合至第二次重合,中间经历的时间为( )
A.B.C.D.12h
7、转速与周期、频率的关系
13.一个圆柱形小物块放在水平转盘上,随着转盘一起绕O点匀速转动。通过频闪照相技术对其进行研究,从转盘的正上方向下拍照,得到的频闪照片如图所示,已知频闪仪的闪光频率为30Hz,则转盘转动的最小转速是( )
A.5r/sB.10r/sC.15r/sD.20r/s
14.如图所示,为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘,两圆盘平行相距s=2m,轴杆的转速为,子弹穿过两盘留下两个弹孔,其所在的半径间的夹角为30°。则该子弹的速度可能是( )
A.B.C.D.
8、转速与角速度的单位换算
15.如图所示,一段绳子跨过距地面高度为H的两个定滑轮,一端连接小车P,另一端连接物块Q,小车最初在左边滑轮的正下方A点,以速度v从A点沿水平面匀速向左运动,运动了距离H到达B点(绳子足够长),则( )
A.物块匀速上升
B.车过B点时,物块的速度为
C.物块在上升过程中处于失重状态
D.车过B点时,左边绳子绕定滑轮转动的角速度为
16.穿梭于大街小巷的共享单车解决了人们出行的“最后一公里”问题。单车的传动装置如图所示,链轮的齿数为38,飞轮的齿数为16,后轮直径为660mm,若小明以5m/s匀速骑行,则脚踩踏板的角速度约为( )
A.3.2 rad/sB.6.4 rad/sC.12.6 rad/sD.18.0rad/s
9、周期、角速度、转速、频率与线速度之间的关系式
17.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,小齿轮和后轮同轴转动,小齿轮与大齿轮通过链条传动.架起后轮,使大齿轮匀速转动时,关于图中三点的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.三点的线速度B.三点的线速度
C.三点的角速度D.三点的角速度
18.如图所示,直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒,从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h,则( )
A.子弹在圆筒中的水平速度为B.子弹在圆筒中的水平速度为
C.圆筒转动的角速度可能为D.圆筒转动的角速度可能为
10、传动问题
19.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( )
A.A与B线速度之比2:1B.B与C线速度之比1:1
C.A与B角速度之比2:1D.A与C角速度之比1:1
20.机动车检测站进行车辆尾气检测原理如下:车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动圆筒上,可在原地沿前进方向加速,然后把检测传感器放入尾气出口,操作员把车加速到一定程度,持续一定时间,在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数。现有如下检测过程简图:车轴A的半径为ra,车轮B的半径为rb,滚动圆筒C的半径为rc,车轮与滚动圆筒间不打滑,当车轮以恒定转速n(每秒钟n转)运行时,下列说法正确的是( )
A.C的边缘线速度为2πnrc
B.A、B的角速度大小相等,均为2πn,且A、B沿顺时针方向转动,C沿逆时针方向转动
C.A、B、C的角速度大小相等,均为2πn,且均沿顺时针方向转动
D.B、C的角速度之比为
11、利用传动关系计算机械的移动速度
21.如图所示为我们常见的共享单车,共享单车为我们的日常生活中提供了方便。若该共享单车前、后轮半径均为,大齿轮(与脚蹬相连)的齿数为38齿,飞轮(与后轮相连)的齿数为19齿,若人以的转速蹬车,共享单车的速度大小约为( )
A.B.C.D.
22.某同学以“自行车的齿轮传动”作为探究学习的课题。该同学通过观察发现,自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连,后轮与小齿轮绕共同的轴转动。脚踏板如图所示,测得大齿轮的半径为,小齿轮的半径为,自行车后轮的半径为R。若测得在时间t内大齿轮转动的圈数为N,则自行车前进的速度大小表达式为( )
A.B.C.D.
12、圆周运动的周期性多解问题。
23.如图所示,电风扇在闪光灯下运转,闪光灯每秒闪30次,风扇转轴O上装有3个扇叶,它们互成120°角,当风扇转动时,观察者感觉扇叶不动,则风扇转速不可能是( )
A.600 r/minB.900 r/min
C.1 200 r/minD.3 000 r/min
24.为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B,盘A、B平行且相距,轴杆的转速为,子弹穿过两盘留下两弹孔,测得两弹孔所在半径的夹角,如图所示。则该子弹的速度可能是( )
A.B.
C.D.
多选题
25.如图所示为用绞车拖物块的示意图,栓接物块的细线被缠绕在轮轴上,轮轴逆时针转动从而拖动物块。已知轮轴的半径 ,细线始终保持水平,被拖动物块质量 ,与地面间的动摩擦因数 ;轮轴的角速度随时间变化的关系是 ,,以下判断正确的是( )
A.物块做匀速运动
B.物块做匀加速直线运动,加速度大小是
C.物块受到的摩擦力是
D.绳对物块的拉力是
26.如图,一辆小汽车在水平路面上匀速行驶,轮胎半径,轮胎转速保持,轮胎边缘上有个记录点,某个时刻,点刚好跟地面接触,从此刻开始计时,下列说法正确的是 ( )
A.汽车行驶速度大约
B.点相对于地面做匀速圆周运动
C.经过,点的路程为
D.经过,点的位移大小为
27.如图所示,一位同学玩飞镖游戏,圆盘最上端有一P点,飞镖抛出时与P等高,且距离P点为L。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点,则( )
A.飞镖击中P点所需的时间为B.圆盘转动角速度的最小值为
C.圆盘的半径可能为D.P点随圆盘转动的线速度可能为
28.物体做曲线运动时,下列说法中正确的是( )
A.速度大小不一定变化B.速度方向一定是变化的
C.合力一定是变化的D.加速度一定是变化的
29.如图所示为某种水轮机的示意图,水平管中流出的水流冲击水轮机上的某挡板时,水流的速度方向刚好与水轮机上该挡板的线速度方向相同,水轮机圆盘稳定转动时的角速度为,圆盘的半径为。水流冲击某挡板时,该挡板和圆心连线与水平方向的夹角为37°,水流速度为该挡板线速度的2倍。忽略挡板的大小,重力加速度为,不计空气阻力,取,。则下列说法正确的是( )
A.水从管口流出的速度为
B.水从管口流出的速度为
C.水管出水口距轮轴的水平距离为
D.水管出水口距轮轴的水平距离为
30.如图所示,两个小球a和b用轻杆连接,并一起在水平面内做匀速圆周运动,下列说法中不正确的是( )
A.a球的线速度比b球的线速度小B.a球的角速度比b球的角速度小
C.a球的周期比b球的周期小D.a球的转速比b球的转速大
31.如图所示为一个半径为5m的圆盘,正绕其圆心做匀速转动,当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候,在其圆心正上方20m的高度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出,取,不计空气阻力,要使得小球正好落在A点,则( )
A.小球平抛的初速度一定是2.5m/s
B.小球平抛的初速度可能是2.5m/s
C.圆盘转动的角速度可能是2.5π rad/s
D.圆盘转动的角速度可能是10 rad/s
32.如图所示,半径为R的水平圆盘绕中心O点做匀速圆周运动,圆盘中心O点正上方H处有一小球被水平抛出,此时半径OB恰好与小球初速度方向垂直,从上向下看圆盘沿顺时针转动,小球恰好落在B点,重力加速度大小为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球的初速度大小为
B.小球的初速度大小为
C.圆盘的角速度大小可能为
D.圆盘的角速度大小可能为
33.如图所示,一位同学玩飞镖游戏,圆盘最上端有一P点,飞镖抛出时与P等高,且距离P点为L,当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动,忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点,则( )
A.飞镖击中P点所需要的时间为
B.圆盘的半径可能为
C.圆盘转动的角速度的最小值为
D.圆盘转动的线速度不可能为
34.如图所示在半径为R的水平圆盘中心轴正上方a点水平抛出一小球,圆盘以角速度匀速转动,当圆盘半径方向恰好转到与小球初速度方向相同的位置时,将小球抛出,要使小球与圆盘只碰一次,且落点为b,重力加速度为g,则小球抛出点a距圆盘的高度h和小球的初速度可能满足( )
A.,B.,
C.,D.,
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