2019年高中物理 第五章 曲线运动 第四节 圆周运动分层训练 新人教版必修2.doc

第四节 圆周运动A级抓基础1(多选)做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是()A速度B速率C周期 D转速解析：速度是矢量，匀速圆周运动的速度方向不断改变；速率、周期、转速都是标量，B、C、D正确答案：BCD2(多选)关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小，下列说法正确的是()A在赤道上的物体线速度最大B在两极的物体线速度最大C在赤道上的物体角速度最大D在北京和广州的物体角速度一样大解析：地球上的物体随地球一起绕地轴匀速转动，物体相对地面的运动在此一般可忽略，因此物体随地球一起绕地轴匀速转动的角速度一样，由vr知半径大的线速度大物体在地球上绕地轴匀速转动时，在赤道上距地轴最远，线速度最大，在两极距地轴为0，线速度为0.在北京和广州的物体角速度一样大故A、D正确答案：AD3.如图所示是一个玩具陀螺A、B和C是陀螺上的三个点当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述中正确的是()AA、B和C三点的线速度大小相等BA、B和C三点的角速度相等CA、B的角速度比C的大DC的线速度比A、B的大解析：A、B和C均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都为陀螺旋转的角速度，选项B对，选项C错；三点的运动半径关系rArBrC，据vr可知三点的线速度关系为vAvBvC，选项A、D错答案：B4.转笔是一项深受广大学生喜爱的休闲活动，如图所示，长为L的笔绕笔杆上的O点做圆周运动，当笔尖的速度为v1时，笔帽的速度为v2，则转轴O到笔帽的距离为()A. B.C. D.解析：设笔尖的转动半径为r1，笔帽的转动半径为r2，则有r2Lr1，v1r1，v2(Lr1)，联立解得r2L，选项D正确答案：D5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，从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为()A. min B1 minC. min D. min解析：分针与秒针的角速度分别为分 rad/s，秒 rad/s，设两次重合的时间间隔为t，因 分分t，秒秒t，秒分2，得t s s min，故C正确答案：C6.理发店门口，常可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹柱在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉如图所示，假设筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(螺距)为L，如果我们观察到条纹以速度v向上运动，则圆筒的转动情况是(俯视)()A顺时针，转速nB顺时针，转速nC逆时针，转速nD逆时针，转速n解析：如果我们观察到条纹以速度v向上运动，则说明圆筒的转动从正面看是从右向左的，从上往下看应该是顺时针转动t时间内同一条纹上升高度为hvt，由题意可知vtntL，解得n，故B正确答案：B7.如图所示是自行车传动结构的示意图，其中A是半径为r1的大齿轮，B是半径为r2的小齿轮，C是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为()A. B.C. D.解析：前进速度即为后轮的线速度，由于同一个轮上的各点的角速度相等，同一条线上的各点的线速度相等，可得1r12r2，32，又12n，v3r3，所以v.选项C正确答案：CB级提能力8无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的挡位变速器，很多种高档汽车都应用了无级变速如图所示是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚动轮，主动轮、滚动轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动当位于主动轮和从动轮之间的滚动轮从左向右移动时，从动轮转速降低；滚动轮从右向左移动时，从动轮转速增加当滚动轮位于主动轮直径D1、从动轮直径D2的位置时，主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是()A.B.C. D.解析：滚动轮与主动轮、从动轮边缘之间靠摩擦力带动，彼此没有相对滑动，所以它们边缘上的接触点的线速度相同，v1v2，即2n1R12n2R2，可见，B项正确答案：B9(多选)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，A、B平行且相距2 m，轴杆的转速为3 600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔半径的夹角是30，如图所示则该子弹的速度可能是()A360 m/s B57.6 m/sC1 440 m/s D108 m/s解析：子弹从A盘到B盘，盘转过的角度2n(n0，1，2)，盘转动的角速度2f2n2 rad/s120 rad/s.子弹在A、B间运动的时间等于圆盘转动的时间，即，所以v，v(n0，1，2)，n0时，v1 440 m/s；n1时，v110.77 m/s；n2时，v57.6 m/s；答案：BC10如图是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图所示)(1)若图中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00102 s，则圆盘的转速为 r/s(保留三位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 cm(保留三位有效数字)解析：(1)由题图可知圆盘转一圈的时间在横坐标上显示22格，由题意知图中横坐标上每小格表示1.00102 s，所以圆盘转动的周期是0.22 s，则转速为4.55 r/s.(2)反光引起的电流图象在图中横坐标上每次一格，说明反光涂层的长度占圆盘周长的，所以涂层长度lD cm1.46 cm.答案：(1)4.55(2)1.4611.如图所示，半径为0.1 m的轻滑轮，通过绕在其上的细线与重物相连，若重物由静止开始以2 m/s2的加速度匀加速下落，则当它下落的高度为1 m时瞬时速度为多大？此刻滑轮转动的角速度是多少？解析：重物做初速度为零的匀加速直线运动，依运动学公式v22al，可以求得重物由静止开始下滑1 m时的瞬时速度v m/s2 m/s.与重物相连的细线此刻的速度也等于v2 m/s，细线绕在轻滑轮边缘，使滑轮转动，由公式vr，得此刻滑轮转动的角速度 rad/s20 rad/s.答案：2 m/s20 rad/s12.一半径为R的雨伞绕柄以角速度匀速旋转，如图所示伞边缘距地面高h，甩出的水滴在地面上形成一个圆，则此圆的半径r为多少？解析：水滴飞出的速度大小vR，水滴做平抛运动，故竖直方向有hgt2，水平方向有lvt，由题意画出俯视图，如图所示，由几何关系知，水滴在地面上形成的圆的半径r，联立以上各式得rR .答案：R