1、课时分层作业(四)圆周运动(建议用时:30分钟)考点一描述圆周运动的物理量1有一质点做匀速圆周运动,在t时间内转动n周,已知该质点的运动半径为r,则该质点线速度的大小为()ABCDB由运动学公式可得v,故B正确。2对于做匀速圆周运动的质点,下列说法正确的()A根据公式vr,可知其线速度v与半径r成反比B根据公式vr,可知其线速度v与半径r成正比C根据公式,可知其角速度与半径r成反比D根据公式2n,可知其角速度与转速n成正比D由vr可知,只有在角速度不变的情况下,线速度v与半径r才成正比,故A、B错误;由可知,只有在线速度不变的情况下,角速度与半径r才成反比,故C错误;由2n可知,角速度与转速n
2、成正比,故D正确。3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 DD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r2,故D正确。4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 min C min D minC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,由秒分2,得tssm
3、in,故C正确。考点二三种传动方式5如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的角速度分别为P和Q,线速度大小分别为vP和vQ,则()APQ,vPvQBPQ,vPvQCPQ,vPvQDPQ,vPvQB由于P、Q两点属于同轴转动,所以P、Q两点的角速度是相等的,即PQ;同时由图可知,Q点到螺母的距离比较大,由vr可知,Q点的线速度大,即vPvQ。B正确。6如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动,a和b是轮边缘上的两个点,则偏心轮转动过程中,a、b两点()A角速度大小相同B线速度大小相同C周期大小不同D转速大小不同A同轴转动,角速度大小相等,周期、转速都相等,选项A正确,C、D错误;角速度
4、大小相等,但转动半径不同,根据vr可知,线速度大小不同,选项B错误。7(多选)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度,如图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿,则()A该车可变换两种不同挡位 B该车可变换四种不同挡位C当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比AD14D当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比AD41BCA轮通过链条分别与C、D连接,自行车可有两种速度,B轮分别与C、D连接,又可有两种速度,所以该车可变换4种挡位,故A错误,B正确。当A与D组合时,两轮边缘线速度大小相等,A轮转一圈,D转4圈,即,故C正确,D错误。8如图所示的齿轮传动
5、装置中,主动轮和从动轮的齿大小相同,主动轮的齿数z124,从动轮的齿数z28,当主动轮以角速度逆时针转动时,从动轮的转动情况是()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A齿轮不打滑,说明接触点线速度相等,主动轮逆时针转动,故从动轮顺时针转动。因为齿的大小相等,主动轮的齿数z124,从动轮的齿数z28,故主动轮与从动轮的角速度之比,解得从动轮的角速度2313。由得从动轮的周期T,故A正确。考点三圆周运动的周期性和多解问题9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,盘A、B平行且相距2 m,轴杆的转速为3 600 r/min,子弹
6、穿过两盘留下两弹孔a、b,测得两弹孔所在半径的夹角30,如图所示。则该子弹的速度可能是()A360 m/s B720 m/sC1 440 m/s D108 m/sC子弹从A盘到B盘,B盘转过的角度2n(n0,1,2,),B盘转动的角速度2f2n2 rad/s120 rad/s,子弹在A、B盘间运动的时间等于B盘转动的时间,即,所以v m/s(n0,1,2,),n0时,v1 440 m/s;n1时,v110.77 m/s;n2时,v57.6 m/s,C正确。10如图所示,B物体放在光滑的水平地面上,在水平力F的作用下由静止开始运动,B物体的质量为m,同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为的匀速圆周运动。求满足使A、B速度相同的力F的取值。解析速度相同即大小、方向相同,B为水平向右,A一定要在最低点才能保证速度水平向右。由题意可知:当A从M点运动到最低点时tnTT(n0,1,2),线速度vr对于B(初速度为0):vat解得:F(n0,1,2)。答案F(n0,1,2)