1、第3讲 圆周运动知识巩固练习1如图所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数z124，从动轮的齿数z28，当主动轮以角速度顺时针转动时，从动轮的运动情况是()A顺时针转动，周期为B逆时针转动，周期为C顺时针转动，周期为D逆时针转动，周期为【答案】B【解析】齿轮不打滑，说明边缘点线速度相等，从动轮顺时针转动，故主动轮逆时针转动主动轮的齿数z124，从动轮的齿数z28，故大轮与小轮的半径之比为Rr24831，根据vr，有，解得从动轮的角速度为2313根据，得从动轮的周期为T，故A、C、D错误，B正确2(2021届南宁质检)手指转球是指使篮球在指尖上进行转动，以手腕之力让球体旋转，然后单指顶住球体重心如图所
2、示，假设某同学让篮球在指尖上匀速转动，指尖刚好静止在篮球球心的正下方，下列判断正确的是()A篮球上各点做圆周运动的角速度相同B篮球上各点的向心力是由手指提供的C篮球上的各点做圆周运动的圆心均在指尖与篮球的接触处D篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大【答案】A【解析】篮球上的各点绕转轴做圆周运动，故角速度相同，故A正确；是手拍动篮球造成篮球旋转产生向心力，不是由手指带动，故B错误；篮球上的各点做圆周运动时，是绕着转轴做圆周运动，圆心均在转轴上，故C错误；由于角速度相同，根据a2r可知篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小，故D错误3图为德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分
3、子速率的示意图M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒M的半径比R小得多，可忽略不计筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度绕其中心轴线匀速转动M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不变，取某合适值，则以下结论正确的是()A只要时间足够长，N筒上到处都落有分子B分子不可能落在N筒上某两处，且与S平行的狭条上C当n时(n为正整数)，分子必落在不同的狭条上D当n时(n为正整数)，分子必落在同一个狭条上【答案】C4(2021年河南名校检测)质量分别为M和m的A、B两物块放在水平转盘上，用细线系于
4、圆盘转轴上的同一点，细线均刚好拉直，细线与转轴夹角，随着圆盘转动的角速度缓慢增大()AA对圆盘的压力先减为零BB对圆盘的压力先减为零CA、B同时对圆盘的压力减为零D由于A、B质量大小关系不确定，无法判断哪个物块对圆盘的压力先减为零【答案】C【解析】设悬点到圆盘盘面的距离为h，对A研究，当A对圆盘的压力为零时Mgtan Mhtan ，得到1，同理可以得到B对圆盘的压力减为零时，转动的角速度2，故C正确5(2021年永州质检)近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目，如图(俯视图)是某台设计的冲关活动中的一个环节要求挑战者从平台A上跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上，而不落入水中已知平台到转盘盘
5、面的竖直高度为1.25 m，平台边缘到转盘边缘的水平距离和转盘半径均为 2 m，转盘以12.5 r/min的转速匀速转动转盘边缘间隔均匀地固定有6个相同障碍桩，障碍桩弧长及桩与桩之间的间隔对应的圆心角均相等若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度沿AO方向跳离平台，把人视为质点，不计桩的厚度，g取10 m/s2，则人能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度为()A4 m/sB5 m/sC6 m/sD7 m/s【答案】B【解析】人起跳后做平抛运动，因此在竖直方向上有ygt2，解得时间t0.5 s，转盘的角速度为2n rad/s，转盘转过所用时间为t0.4 s，要使人能跳过空隙，时间应不大于0.4 s
6、，因此根据水平方向匀速运动有xv0t，解得v05 m/s，故A、C、D错误，B正确6图为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙一次就形成一个脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，若要测出小车的速度和行程，则还必须测量的物理量或数据是()A车轮的半径R和齿轮的齿数PB车轮的半径R和齿轮的半径rC齿轮的齿数P和齿轮的半径rD车轮的半径R和齿轮上齿的间隙宽度d【答案】A7(多选)一质点做匀
7、速圆周运动，其线速度大小为4 m/s，转动周期为2 s，则()A角速度为0.5 rad/sB转速为0.5 r/sC轨迹半径为 mD加速度大小为4 m/s2【答案】BCD【解析】角速度为 rad/s，A错误；转速为n0.5 r/s，B正确；半径r m，C正确；向心加速度大小为an4 m/s2，D正确综合提升练习8图为自行车示意图自行车的大齿轮通过链条和后轮中小齿轮连接，转动时链条不松动，小齿轮与后轮共轴一起转动设大齿轮的半径为a，小齿轮半径为b，后轮半径为c正常运行时，自行车匀速前进速度大小为v下列说法中错误的是()A后轮转动的角速度为B大齿轮转动的角速度为C小齿轮边缘某点转动的向心加速度为2b
8、D大齿轮边缘上某点转动的向心加速度为【答案】B【解析】后轮的线速度为v，则后轮转动的角速度，故A正确；小齿轮和后轮共轴转动，角速度相等，则小齿轮的角速度为，根据小齿轮和大齿轮线速度大小相等，有ba，解得大齿轮的角速度，故B错误；小齿轮边缘某点转动的向心加速度a向b2，故C正确；大齿轮边缘上某点转动的向心加速度a向a2，D正确9(多选)如图所示，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W，重力加速度大小为g设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则()AaBaCNDN【答案
9、】AC【解析】质点P下滑过程中，利用动能定理可得mgRWmv2，在最低点由牛顿第二定律有Nmgma，可得a，N，故B、D错误，A、C正确10(多选)(2021届南平质检)对于绕轴转动的物体，描述转动快慢的物理量有角速度等物理量类似加速度，角加速度描述角速度的变化快慢，匀变速转动中为一常量下列说法正确的是()A的定义式为B在国际单位制中的单位为rad/s2C匀变速转动中某时刻的角速度为0，经过时间t后角速度0tt2D匀变速转动中某时刻的角速度为0，则时间t内转过的角度0tt2【答案】ABD【解析】角加速度为角速度变化量与所用时间的比值，A正确；由公式知在国际单位制中的单位为rad/s2，B正确；匀变速转动中某时刻的角速度为0，经过时间t后角速度为0t，C错误；匀变速转动中某时刻的角速度为0，与位移公式类似，则时间t内转过的角度为0tt2，D正确11如图所示，一个质量为0.6 kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点沿A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)已知圆弧的半径R0.3 m，60，小球到达A点时的速度vA4 m/s(取g10 m/s2)求：(1)小球做平抛运动的初速度v0；(2)P点与A点的水平距离和竖直高度；(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力【答案】(1)2 m/s(2)0.69 m0.6 m(3)8 N，方向竖直向上