1、一、选择题1关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A线速度的方向保持不变B线速度的大小保持不变C角速度大小不断变化D线速度和角速度都保持不变解析:选B做匀速圆周运动的物体,其匀速是指速度的大小不变,方向时刻变化,在高中知识范围内角速度是不变的,所以B正确2.某老师在做竖直面内圆周运动快慢的实验研究,并给运动小球拍了频闪照片,如图所示(小球相邻影像间的时间间隔相等),小球在最高点和最低点的运动快慢比较,下列说法中正确的是()A最高点附近小球相邻影像间弧长短,线速度小,运动较慢B最低点附近小球相邻影像间圆心角大,角速度大,运动较快C小球在相邻影像间运动时间间隔相等,最高点与最低点运动一样快D无法
2、比较最高点和最低点的运动快慢解析:选AB由所给频闪照片可知,在最高点附近,像间弧长较小,表明最高点附近的线速度较小,运动较慢,A对;在最低点附近,像间弧长较大,对应相同时间内通过的圆心角较大,故角速度较大,运动较快,B对;故选A、B项3地球自转一周为一昼夜时间(24 h),新疆乌鲁木齐市处于较高纬度地区,而广州则处于低纬度地区,关于两地所在处物体具有的角速度和线速度相比较()A乌鲁木齐处物体的角速度大,广州处物体的线速度大B乌鲁木齐处物体的线速度大,广州处物体的角速度大C两处物体的角速度、线速度都一样大D两处物体的角速度一样大,但广州处物体的线速度比乌鲁木齐处物体的线速度要大解析:选D由于地球
3、上的各点随地球自转时,无论纬度如何,其周期都相同,由知,角速度都相同;而地球上的各点都在绕地轴转动,不同纬度的点到地轴的距离不同,即不同纬度的点做圆周运动的半径不同,由公式vr知纬度低的点线速度大综上知选项D正确4甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,它们的角速度之比为31,线速度之比为23,那么下列说法中正确的是()A它们的半径之比为29B它们的半径之比为12C它们的周期之比为23D它们的周期之比为13解析:选AD因为,且3,因此,选项A正确,选项B错误;匀速圆周运动的周期T,则,选项C错误,选项D正确5.如图,圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴匀速转动,其上有a、b、c三点,已知OcOa,则下列说法中
4、错误的是()Aa、b两点线速度相同Ba、b、c三点的角速度相同Cc点的线速度大小是a点线速度大小的一半Da、b、c三点的运动周期相同解析:选A同轴转动的不同点角速度相同,B正确;根据T知,a、b、c三点的运动周期相同,D正确;根据vr可知c点的线速度大小是a点线速度大小的一半,C正确;a、b两点线速度的大小相等,方向不同A错误6假设某一飞船升空后,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()AT BTCT DT解析:选AC由题意可知飞船做匀速圆周运
5、动n周所需时间tt2t1,故其周期T,选项A正确;由周期公式有T,选项C正确7.(2014绵阳高一检测)如图所示,直径为d的纸制圆筒,以角速度绕中心轴匀速转动,把枪口垂直对准圆筒轴线,使子弹穿过圆筒,结果发现圆筒上只有一个弹孔,则子弹的速度不可能是()A BC D解析:选B圆筒上只有一个弹孔,表明子弹从一个位置进入和离开圆筒,故子弹穿过圆筒的时间t内,转过的角度(2n1)(n0,1,2),故子弹的速度v.n0时,v,A对n1时,v,C对n2时,v,D对8汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长某国产轿车的车轮半径约为30 cm,当该型轿车在高速公路上行驶时,驾驶
6、员面前的速率计的指针指在“120 km/h”上,可估算出该车车轮的转速约为()A1 000 r/s B1 000 r/minC1 000 r/h D2 000 r/s解析:选B据车速与转速的关系知v2rn即12010320.3n1,解得每小时的转速n16.4104r/h.20.3n2,解得每分钟的转速n21 000 r/min.20.3n3,解得每秒钟的转速n318 r/s.二、非选择题9观察自行车的主要传动部件,了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的,如图,是链条传动的示意图,两个齿轮俗称“牙盘”试分析并讨论:(1)同一齿轮上各点的线速度、角速度是否相同?(2)两个齿轮相比较,其边缘的线
7、速度是否相同?角速度是否相同?转速是否相同?(3)两个齿轮的转速与齿轮的直径有什么关系?你能推导出两齿轮的转速n1、n2与齿轮的直径d1、d2的关系吗?解析:(1)同一齿轮上各点绕同一轴转动,因而各点的角速度相同但同一齿轮上各点,因到转轴的距离不同,由vr知,其线速度不同(2)自行车前进时,链条不会脱离齿轮打滑,因而两个齿轮边缘的线速度必定相同但两个齿轮的直径不同,根据公式vr可知,两个齿轮的角速度不同,且角速度与半径成反比由角速度和转速n存在关系:2n,两齿轮角速度不同,转速当然也不同(3)因两齿轮边缘线速度相同,而线速度和角速度的关系是:vr,2n,故2n1R12n2R2,即n1d1n2d
8、2,转速与直径成反比答案:见解析10如图所示,半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动,O轴离地面高为2R,轮上a、b两点与O点连线相互垂直,a、b两点均粘有一小物体,当a点转至最低位置时,a、b两点处的小物体同时脱落,经过相同时间落到水平地面上(1)试判断圆轮的转动方向(2)求圆轮转动的角速度的大小解析:(1)由题意知,a、b两点处的物体脱离圆轮后在空中的运动时间相等,因hbha,所以脱离时b点处物体的速度应竖直向下,即圆轮的转动方向为逆时针(2)a、b两点处的物体脱落前分别随圆盘做匀速圆周运动v0R脱落后a点处物体做平抛运动hagt2Rb点处物体做竖直下抛运动hbv0tgt22R联立以上方程得.答案:(1)逆时针(2) 11.如图所示,小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动,当它运动到图中的a点时,在圆形槽中心O点正上方h处,有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出,结果恰好在a点与A球相碰,求:(1)B球抛出时的水平速度多大?(2)A球运动的线速度最小值为多大?解析:(1)小球B做平抛运动,其在水平方向上做匀速直线运动,设小球B的水平速度为v0,则Rv0t在竖直方向上做自由落体运动,则hgt2由得v0R.(2)A球的线速度取最小值时,A球刚好转过一圈,B球落到a点与A球相碰,则A球做圆周运动的周期正好等于B球的飞行时间,即T所以vA2R.答案:(1)R(2)2R