1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时素养评价 四圆 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.关于匀速圆周运动的性质,以下说法中正确的是()A.匀速运动B.匀变速运动C.变加速运动 D.以上说法都不对【解析】选C。匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心,加速度是变化的,所以匀速圆周运动是变加速运动,故选C。2.下列关于圆周运动说法正确的是()A.匀速圆周运动是一种匀变速运动B.向心加速度越大,物体速率变化越快C.做匀速圆周运动的物体所受合外力为变力D.在匀速圆周运动中向
2、心加速度是恒定的【解析】选C。匀速圆周运动加速度是变化的,是一种非匀变速运动,选项A错误;向心加速度越大,物体速度方向变化越快,速率不变,选项B错误;做匀速圆周运动的物体所受合外力的方向不断变化,为变力,选项C正确;在匀速圆周运动中向心加速度大小是恒定的,但是方向不断变化,选项D错误。3.某日,一同学在游乐场乘坐摩天轮,已知摩天轮沿顺时针方向做匀速圆周运动,此时的阳光正好垂直水平地面照射,如图所示,下列说法正确的是()A.该同学运动到A点时处于超重状态B.该同学运动到B点时所受合力为零C.该同学运动到C点时,他在地面上的影子速度恰好为零D.该同学运动到C、D两点之间时,他在地面上的影子做加速运
3、动【解析】选A。由题意知该同学到A点时向心加速度向上,处于超重状态,故A正确;该同学运动到B点时因为还是在做匀速圆周运动,所受合力提供向心力,故合力不为零,所以B错误;该同学运动到C点时,因其速度水平,故投影到地面时速度不为零,即影子速度不为零,故C错误;该同学运动到C、D两点之间时,因其分解到水平方向的运动在C点速度最大,水平分速度逐渐减小,到达D点水平分速度为0,所以他在地面上的影子做减速运动,故D错误。4.如图所示,纸风车上有A、B两点,当风车被风吹着绕中心转动时,A、B两点的角速度分别为A和B,线速度大小分别为vA和vB,则()A.A=B,vAvBC.AB,vA=vB【解析】选B。纸风
4、车上的A、B两点属于同轴转动,角速度相等,故A=B,由于rBrA,根据v=r,vBvbC.a=bD.ava,故A、B、D错误,C 正确。6.自行车变速器的工作原理是依靠线绳拉动变速器,变速器通过改变链条的位置,使链条跳到不同的齿轮上而改变速度。自行车的部分构造如图所示,下列有关说法中不正确的是()A.自行车骑行时,后轮边缘的轮胎与飞轮的角速度相等B.自行车拐弯时,前轮边缘与后轮边缘的线速度大小一定相等C.自行车上坡时,理论上采用中轴链轮最小挡,飞轮最大挡D.自行车骑行时,链条相连接的飞轮边缘与中轴链轮边缘的线速度大小相等【解题指南】在运动的过程中,脚踏板和链轮因为共轴,有相同的角速度,链轮的边
5、缘和飞轮的边缘通过链条连接,有相同的线速度大小,飞轮和后轮共轴,有相同的角速度,由此分析即可。【解析】选B。后轮与飞轮同轴转动,两者角速度相等,链条相连接的飞轮边缘与中轴链轮边缘由同一条链相连,线速度大小相等,A、D正确;上坡时需要省力,所以要采用中轴链轮最小挡,飞轮最大挡,C正确;自行车拐弯时,前后轮运动的路程不相同,则前后轮边缘的线速度大小不相等,B错误。【加固训练】如图是自行车传动装置的示意图,其中是半径为R1的大链轮,是半径为R2的小飞轮,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
6、以=2n,因为要测量自行车车轮边缘上的线速度的大小,根据题意知:轮和轮边缘上的线速度大小相等,据v=r可知:R11=R22,已知1=2n,则轮的角速度2=1=。因为轮和轮共轴,所以转动的相等即3=2,根据v=r可知,v3=R33=,故D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)一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周,求:(1)曲轴转动的周期与角速度。(2)距转轴r=0.2 m点的线速度。【解析】(1)由于曲轴每秒钟转=40周周期T= s曲轴转动的角速度= rad/s=80 rad/s(2)已知r=0.2 m,因此这一点的线速
7、度v=r=800.2 m/s=16 m/s答案:(1) s80 rad/s(2)16 m/s8.(12分)某农民发明家为家禽养殖者研发出了一款自动抛食机,其原理如图,将软食料装入长臂末端半圆形金属碗中,电机带动长臂转动,当长臂碰到挡杆时,速度立即变为零,食料被抛出,通过控制长臂的转速来控制食料的抛出范围。长臂的长度为L,假设食料抛出做平抛运动,平抛的初速度和长臂端碰挡杆前的瞬时线速度大小相等,抛出点距地面距离为H,要使食料被抛到地面0到D的范围内,则长臂在碰挡杆前的角速度应控制在什么范围?(用表达式写出)【解析】食料在最高点做平抛运动,则有:H=gt2D=vt,联立解得:v=D由v=L可得最大
8、转动角速度为:=最小角速度为0故角速度范围(0,)答案:(0,) (15分钟40分)9.(6分)(多选)如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机,它是由两个大小相等、直径30 cm的感应玻璃盘起电的。其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接,如图乙所示。现玻璃盘以n= r/s的转速旋转,已知主动轮的半径为8 cm,从动轮的半径为2 cm,P和Q是玻璃盘边缘上的两点,若转动时皮带不打滑。下列说法正确的是()A.P、Q的线速度相同B.玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反C.P点的线速度大小为1.5 m/sD.摇把的转速为 r/s【解析】选B、C。线速度也有一定的方向,由于线速度的方向沿曲线的切线方
9、向,由图可知,P、Q两点的线速度的方向一定不同,故选项A不符合题意;若主动轮做顺时针转动,从动轮通过皮带的摩擦力带动转动,所以从动轮逆时针转动,所以玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反,故选项B符合题意;玻璃盘的半径是r=30 cm=0.15 m,转速n= r/s,所以线速度v=r=2nr=20.15 m/s=1.5 m/s,故选项C符合题意;主动轮半径rz=8 cm=0.08 m,从动轮半径rc=2 cm=0.02 m,从动轮边缘的线速度:vc=rc=20.02 m/s=0.2 m/s主动轮的边缘各点的线速度与从动轮边缘各点的线速度的大小相等,即vz=vc=0.2 m/s,所以主动轮的转速:n
10、z= r/s= r/s,摇把的转速与主动轮的转速相同为 r/s,故选项D不符合题意。10.(6分)在汽车无极变速器中,存在如图所示的装置,A是与B同轴相连的齿轮,C是与D同轴相连的齿轮,A、C、M为相互咬合的齿轮。已知齿轮A、C规格相同,半径为R,齿轮B、D规格也相同,半径为1.5R,齿轮M的半径为0.9R。当齿轮M按图示箭头方向转动时,下列说法错误的是()A.齿轮D和齿轮B的转动方向相同B.齿轮M和齿轮C的角速度大小之比为910C.齿轮D和齿轮A的转动周期之比为11D.齿轮M和齿轮B边缘某点的线速度大小之比为23【解析】选B。A、M、C三个是齿轮传动,因为M顺时针转动,故A逆时针转动,C逆时
11、针转动,又因为A、B同轴转动,C、D同轴转动,所以齿轮D和齿轮B的转动方向相同,故A不符合题意;A、M、C三个是齿轮传动,则有它们边缘线速度大小相同,根据v=r得:=,故B符合题意;A、M、C三个是齿轮传动,则有它们边缘线速度大小相同,齿轮A、C规格相同,半径为R,根据v=r得A、C转动的角速度相同,由于A、B同轴转动,角速度相同,则有B、C的角速度相同;由于C、D同轴转动,角速度相同,所以齿轮D和齿轮A的转动角速度相同,周期相同, 故C不符合题意;A、M、C三个是齿轮传动,则有它们边缘线速度大小相同,根据v=r得:=,由于A、B同轴转动,角速度相同,所以有:=,根据v=r得=,故D不符合题意
12、,故选B。11.(6分)如图所示,一正方形木板绕其对角线上的O点在纸面内转动,四个顶点A、B、C、D中()A.A点角速度最大B.A、B两点转速相同C.B点线速度最大D.C、D两点线速度相同【解析】选B。根据题意,一正方形木板绕其对角线上O点做匀速转动,那么木板上各点的角速度相同,故A错误;根据关系式=2n知它们的转速也相等,故B正确;根据线速度与角速度关系式v=r,转动半径越小的,线速度也越小,由几何关系可知,B点的转动半径最小,故C错误;从O点到C、D两点的间距相等,那么它们的线速度大小相同,方向不同,故D错误。故选B。12.(22分)如图所示,半径R=0.4 m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO
13、匀速转动,在圆心O正上方h=0.8 m高处固定一水平轨道PQ,转轴和水平轨道交于O点。一质量m=1 kg的小车(可视为质点),在水平恒力作用下,从O左侧由静止开始沿轨道向右运动,当小车运动到O点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径OA与x轴重合。规定经过O点水平向右为x轴正方向。g取10 m/s2。求:(1)若小球刚好落到A点(球与盘只碰撞一次),求小车运动到O点的速度。(2)为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大。【解析】(1)小球离开小车后,由于惯性,将以离开小车时的速度做平抛运动,h=gt2R=vt小车运动到O点的速度v=1 m/s(2)为使小球刚好落在A点,则小球下落的时间为圆盘转动周期的整数倍,有t=kT=其中k=1,2,3即=2k=5k rad/s其中k=1,2,3答案:(1)1 m/s(2) 5k rad/s,其中k=1,2,3关闭Word文档返回原板块