2024_2025学年新教材高中物理第六章圆周运动1圆周运动课时练习含解析新人教版必修2.doc
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圆周运动
(25分钟·60分)
一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)
1.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下列说法中正确的是()
A.线速度大的角速度肯定大
B.线速度大的周期肯定小
C.角速度大的半径肯定小
D.角速度大的周期肯定小
【解析】选D。由v=ωr知,r肯定时,v与ω成正比;v肯定时,ω与r成反比,故A、C项错误;由v=知,r肯定时,v越大,T越小,故B项错误;由ω=可知,ω越大,T越小,故D项正确。
2.一个电子钟的秒针角速度为 ()
A.πrad/s B.2πrad/s
C.rad/s D.rad/s
【解析】选C。秒针的周期T=60s,转过的角度为2π,则角速度ω==rad/s=rad/s,故A、B、D错误,C项正确。
3.(2022·浙江11月学考)一户外健身器材如图所示,当器材上轮子转动时,轮子上A、B两点的 ()
A.转速nBnA
B.周期TBTA
C.线速度vBvA
D.角速度ωBωA
【解析】选C。在同一个轮子上转动的周期相同,因此角速度以及转速都相等,A、B、D错误,依据v=rω可知,选项C正确。
4.两个小球固定在一根长为1m的杆的两端,杆绕O点逆时针旋转,如图所示,当小球A的速度为3m/s时,小球B的速度为12m/s。则小球B到转轴O的距离是
()
A.0.2m B.0.3m
C.0.6m D.0.8m
【解析】选D。设小球A、B做圆周运动的半径分别为r1、r2,则v1∶v2=ωr1∶ωr2=r1∶r2=1∶4,又因r1+r2=1m,所以小球B到转轴O的距离r2=0.8m,D正确。
5.某品牌电动自行车的铭牌信息如表所示:
车型:20寸
(车轮直径:508mm)
电池规格:36V,12A·h
(蓄电量)
整车质量:40kg
额定转速:210r/min
外形尺寸:L1800mm×
W650mm×H1100mm
充电时间:2～8h
电机:后轮驱动、
直流永磁式电机
额定工作电压/电流:
36V/5A
依据此铭牌中的有关数据,可知该车的额定时速约为 ()
A.15km/h B.18km/h
C.20km/h D.25km/h
【解析】选C。由v==2πrn得v=2×π××10-3×m/s=5.586m/s=
20km/h。
6.如图是自行车传动装置的示意图,其中Ⅰ是半径为R1的大链轮,Ⅱ是半径为R2的小飞轮,Ⅲ是半径为R3的后轮,假设脚踏板的转速为n(单位:r/s),则自行车后轮边缘的线速度为 ()
A. B.
C. D.
【解析】选D。转速为单位时间内转过的圈数,所以ω=2πn,由于要测量自行车车轮Ⅲ边缘上的线速度的大小,依据题意知:轮Ⅰ和轮Ⅱ边缘上的线速度大小相等,据v=rω可知:R1ω1=R2ω2,已知ω1=2πn,则轮Ⅱ的角速度ω2=ω1=。由于轮Ⅱ和轮Ⅲ共轴,所以转动的ω相等即ω3=ω2,依据v=rω可知,v3=R3ω3=,故D项正确。
【加固训练】
如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦转动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为 ()
A. B.
C. D.
【解析】选A。甲、乙、丙三轮边缘的线速度相等,对甲、丙分析,即ω1r1=ω3r3,故丙轮的角速度ω3=ω1,故A项正确。
二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
7.(12分)某转盘每分钟转45圈,在转盘离转轴0.1m处有一个小螺帽,求:
(1)小螺帽做匀速圆周运动的周期、角速度。
(2)小螺帽做匀速圆周运动的线速度。
【解析】(1)由周期和转速的关系可求周期
T==s=s,
角速度ω===rad/s。
(2)线速度v=ωr=m/s。
答案:(1)srad/s(2)m/s
8.(12分)如图所示,直径为d的纸制圆筒以角速度ω绕垂直纸面的轴O匀速转动(图示为截面)。从枪口放射的子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转时,在圆周上留下a、b两个弹孔,已知aO与bO之间夹角为θ,求子弹的速度(忽视子弹在空中的下坠)。
【解析】子弹射出后沿直线运动,从a点射入,从b点射出,设子弹速度为v0,
则子弹穿过圆筒的时间t=
此时间内圆筒转过的角度
α=π-θ+2kπ(k=0、1、2…)
据α=ωt得,π-θ+2kπ=
则子弹速度v0=(k=0、1、2…)。
答案:(k=0、1、2…)
(15分钟·40分)
9.(6分)(多选)假设“神舟十一号”实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了n周,起始时刻为t1,