1、同步测控我夯基 我达标1.一个物体以角速度做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( )A.轨道半径越大,线速度越大 B.轨道半径越大,线速度越小C.轨道半径越大,周期越大 D.轨道半径越大,周期越小解析:根据角速度和线速度关系v=r,在角速度一定的情况下,半径越大,线速度越大;根据角速度与周期的关系=2/T,角速度一定,周期就一定.答案:A2.由于地球的自转,关于地面上相对地面静止的物体的角速度、线速度的大小,以下说法正确的是( )A.在赤道上的物体线速度最大 B.在两极上的物体线速度最大C.赤道上的物体的角速度最大 D.北京和南京的角速度大小相等解析:物体随地球自转沿所在处的纬线圈做圆周运动,
2、任何地方物体的角速度都与地球自转的角速度相同.但是不同纬度处的物体的轨道半径不同,纬度越低,轨道半径越大,线速度就越大.其中,赤道上的物体的轨道半径最大,因此线速度也最大.答案:AD3.正常走动的钟表,其分针和时针都在做匀速转动,下列说法正确的是( )A.时针和分针的角速度相等 B.分针的角速度是时针角速度的12倍C.时针和分针的周期相等 D.分针的周期是时针周期的12倍解析:正常工作的钟表,转一周秒针需一分钟,分针用一小时,时针用12小时.三者转动的周期之比为160720,根据公式=2/T,角速度之比为720121.答案:B4.由“嫦娥奔月”到“万户飞天”,由“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨
3、利伟遨游太空,中华民族载人航天的梦想已变成现实.“神舟”五号飞船升空后,先运行在近地点高度为200 km、远地点高度为350 km的椭圆轨道上,实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了n周,起始时刻为t1,结束时刻为t2,运行速度为v,半径为r,则计算其运行周期可用( )A.T= B.T= C.T= D.T=解析:由题意可知飞船做匀速圆周运动n周所需时间t=t2-t1,故其周期T=,选项A正确.由周期公式有T=,选项C正确.答案:AC5.两个小球固定在一根长为L的硬杆两端,绕杆的O点做圆周运动,如图2-1-4所示,当小球1的速度为v1时小球2的速度为v2,则转轴O到小球2的距离是( )图2-1-4A
4、. B. C. D.解析:两个小球的角速度都与杆转动的角速度相同,根据公式v=r,角速度相等的情况下,半径与线速度成正比=,由于r1+r2=L,解以上两式得r2=.答案:B6.两个做圆周运动的质点,它们的角速度之比为31,线速度之比为23,那么下列说法正确的是( )A.它们的轨道半径之比为29 B.它们的轨道半径之比为12C.它们的周期之比为23 D.它们的周期之比为13解析:由公式v=r得r=v/,=,由公式T=2/得=.答案:AD7.(经典回放)对如图2-1-5所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是( )图2-1-5A.A轮带动B轮沿逆时针方向旋转 B.B轮带动A轮沿逆时针方向旋转C.C轮
5、带动D轮沿顺时针方向旋转 D.D轮带动C轮沿顺时针方向旋转解析:由图可知,A若为主动轮,B应该为从动轮,B轮转动落后于A轮,则应顺时针旋转,B若为主动轮,则A轮转动落后于B轮,故应逆时针旋转.选项B正确.同理可知,若C轮带动D轮,应沿逆时针方向旋转,若D轮带动C轮,则应沿顺时针方向旋转.答案:BD8.图2-1-6中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点.左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r.b点在小轮上,到小轮中心的距离为r.c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中,皮带不打滑.则( )图2-1-6A.a点与b点的线速度大小相等 B.a点与b点的角速度
6、大小相等C.a点与c点的线速度大小相等 D.c点与d点的角速度大小相等解析:由于皮带不打滑,故a、c两点的线速度大小相等,选项C正确.b、c、d三点在同一轮轴上,角速度大小相等,选项D正确.由v=r知,vcvB,故vAvB,选项A错.答案:CD9.做匀速圆周运动的物体,10 s内沿半径是20 m的圆周运动了5圈,则其线速度大小_是m/s,周期是_s,角速度是_rad/s.解析:v=m/s=20 m/sT=s=2 s= rad/s.答案:20 2 10.如图2-1-7所示,A、B两轮的半径之比为12,两轮边缘挤压在一起,在两轮转动过程中,接触点不存在打滑现象,则两轮边缘线速度大小之比等于_,两轮
7、的转速之比等于_.图2-1-7解析:A、B两轮边缘上各点的线速度大小都与接触点相同.由于A、B上点的运动半径不同,线速度相等的情况下,角速度与半径成反比.答案:11 21我综合 我发展11.有一在水平面内以角速度匀速转动的圆台,半径为R,如图2-1-8所示.圆台边缘A处坐着一个人,此人举枪想击中圆心O处的目标,如果子弹射出速度为v,则( )图2-1-8A.枪身与OA的夹角=arcsinR/v,瞄向O点右侧B.枪身与OA的夹角=arcsinR/v,瞄向O点左侧C.枪身与OA的夹角=arctanR/v,瞄向O点右侧D.应对准O点瞄准解析:要想射中O点,子弹的合速度必须沿AO方向,如图所示.子弹射出
8、速度v是子弹相对于枪口的速度,而枪口随圆台转动做匀速圆周运动,其线速度为v1=R,v合是v与v1的矢量和.由图可知=arcsin.答案:A12.如图2-1-9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着两个薄圆盘A、B,A、B平行相距2 m,轴杆的转速为360 r/min,在薄圆盘转动不到半周的时间里,子弹穿过两盘留下两个弹孔a、b,测得两孔所在的半径夹角为30,则测得该子弹的速度是_.图2-1-9解析:两个圆盘的转速和角速度均相同,在子弹穿过两盘的过程中,两盘转过相同的角度,根据t=/,就可以求出子弹穿过所用的时间,然后根据v=s/t,就可以求出子弹的速度.答案:1 440 m
9、/s13.如图2-1-10所示,半径为R的圆盘做匀速转动,当半径OB转到某一方向时,在圆盘中心正上方高h处以平行于OB的方向水平抛出一球,要使球与盘只碰一次且落点为B,则小球的初速度为_,圆盘转动的角速度是_.图2-1-10解析:(1)小球做平抛运动,在竖直方向上h=gt2,则运动时间t=.又因为水平位移为R,所以球的速度v=R.(2)在时间t内圆盘转过的角度=n2,又因为=t,则转动角速度=2n(n=1,2,3,).答案:R 2n(n=1,2,3,)14.如图2-1-11所示是生产流水线上的皮带传输装置,传输带上等间距地放着很多半成品产品.A轮处装有光电计数器,它可以记录通过A处的产品数目.
10、已经测得轮A、B的半径分别为rA=20 cm、rB=10 cm,相邻两产品距离为30 cm,从第1个工件通过A开始计时,1 min内有41个工件通过A处.求:图2-1-11(1)产品随传送带移动的速度大小;(2)A、B轮缘上的两点P、Q及A轮半径中点M的线速度和角速度大小,并在图中画出线速度的方向;(3)如果A轮是通过摩擦带动C轮转动,且rC=5 cm,在图中描出C轮的转动方向,求出C轮的角速度(假设不打滑).解析:(1)设传送带运动速度大小为v,则v=m/s=0.2 m/s.(2)传输带不打滑,则A、B轮缘上每一点的线速度大小均与传输带运动速度大小相等,即vP=vQ=0.2 m/s.A轮半径上的M点与P点的角速度相等,故vM=vP=0.1 m/s,各点线速度的方向见图.P=M=rad/s=1 rad/s由rBQ=Pra,可得Q=2P=2 rad/s.(3)C轮转动方向见上图.CrC=Pra,那么C=4 rad/s.答案:(1)0.2 m/s (2)0.2 m/s 0.2 m/s 0.1 m/s1 rad/s 2 rad/s 1 rad/s (3)4 rad/s