1、第4节 圆周运动（满分100分，60分钟完成） 班级_姓名_目的要求：1理解线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度，理解角速度和周期的概念；2理解匀速圆周运动是变速运动，会用有关公式求解简单的线速度、角速度的大小。第卷(选择题 共48分)一、选择题：本大题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得8分，对而不全得4分。选错或不选的得0分。1两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图1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1的距离是 （ ）图1ABCD2一般的转动机械上都标有“转速r/min”，该数值是转动
2、机械正常工作时的转速，不同的转动机械上标有的转速一般是不同的，下列有关转速的说法正确的是 （ ）A转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的频率越小B转速越大，说明该机械正常工作时转动的线速度一定越大C转速越大，说明该机械正常工作时转动的角速度一定越大D转速越大，说明该机械正常工作时转动的周期一定越大3如图2所示，电视画面每隔 s更迭一帧，当屏幕上出现一辆车匀速奔驰的情景时，观众如果注视车辆的辐条，往往会产生奇怪的感觉，设车上有八根对称分布的完全相同的辐条，下列说法正确的是 （ ）图2A若在s内，每根辐条恰好转过360，则观众觉得车轮是不动的B若在s内，每根辐条恰好转过45，则观众觉得车轮是倒转
3、的C若在 s内，每根辐条恰好转过45，则观众觉得车轮是顺转的D若在 s内，每根辐条恰好转过365，则观众觉得车轮是倒转的OOAB图34如图3所示，一个球绕中心线OO以角速度转动，则（ ）A、B两点的角速度相等A、B两点的线速度相等若30，则vAvB2以上答案都不对ABCD5关于正常走时的手表，以下说法中正确的是 ( )秒针角速度是分针角速度的60倍分针角速度是时针角速度的60倍秒针的周期是时针周期的1/3600分针的周期是时针周期的1/12ABCD6甲、乙、丙三个物体，甲放在广州，乙放在上海，丙放在北京，当它们与地球一起转动时，则下列说法中正确的是 ( )A甲最大，v乙最小B丙最小，v甲最大C
4、三物的、T和v都相等D三物的、T一样，v丙最小第卷（非选择题，共52分）OARCD图4O二、填空、实验题：本大题共3小题，每小题8分，共24分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。7如图4所示，半径为R的半球形光滑的碗内，有一个质量为m的物体A，当碗绕竖直轴匀速转动时，物体A在离碗底高度为h处紧贴着碗随碗一起匀速转动而不发生相对滑动，则碗转动的角速度为 。8如图5所示，电风扇有三片均匀分布的叶片，在频闪周期为T s的闪光灯照射下匀速转动。当看来三个叶片静止不动时，叶片的转速为 r/min；当看来有六个均匀分布的叶片时，转速为 r/min。(转速不超过1500 r/min)图59半径为r和R
5、的圆柱体靠摩擦传动，已知R2r，A、B分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，O2Cr，如图6，若两圆柱之间没有打滑现象，则vAvBvC _，ABC_。图6三、计算题：本大题共2小题，计28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。10（12分）如图5所示，半径为R的水平圆板绕竖直轴做匀速圆周运动，当半径 OB转到某一方向时， 在圆板中心正上方h处以平行于OB方向水平抛出一小球，小球抛出时的速度及圆板转动的角速度为多大时，小球与圆板只碰一次，且落地点为B?图511（16分）在同一水平面上有A、B两物体，它们的质量分别为m、
6、M，A物体从如图6所示的位置开始以角速度绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，其轨道半径为R.同时B物体在恒力F作用下，由静止开始在光滑水平面上沿x轴正方向做直线运动，如图所示，试问：图3（1）A物体运动到什么位置时，它的速度可能与B物体的速度相同？（2）要使两物体速度相同，作用在B物体上的力F应多大？（3）当物体速度相同时，B物体的最小位移是多少？参考答案一、选择题：1【答案】 A【点拨】两球角速度相同，所以，又因为r1+r2L，两式联立可得r1。2【答案】C【点拨】转动的频率与转速成正比，A错误；线速度，由于r不知，故B错误；而，则成正比，C正确；而周期与转速成反比，故D错误。3【
7、答案】A【点拨】由于电视画面每隔 s更迭一帧，则在s内，每根辐条恰好转过45、90、135、180、225、270、315、360时，正好与原图片重叠，则观众觉得车轮是不动的，故A正确，BC说法是错误的。若在s内每根辐条恰好转过365，超过一周，则给观众觉得车轮是顺转的，D错误。4【答案】A【点拨】A与B具有共同的角速度，由vR得：vBR， vARcos30，所以。5【答案】C【点拨】T时12 h，T分1 h，T秒60 s，所以，由得：，。6【答案】D【点拨】甲、乙、丙随地球一起自转时，和T相同，因为Rv，故v丙最小，则D正确。二、填空、实验题：7【答案】【点拨】物体A在离碗底高度为h处紧贴着
8、碗随碗一起匀速转动而不发生相对滑动，故物体做匀速圆周运动的角速度等于碗转动的角速度，物体A做匀速圆周运动所需向心力方向指D，则由牛顿第二定律得：，又，。8【答案】 600或1200； 300或900或1500【点拨】由于频闪周期为Ts，当看到三个叶片静止不动时，叶片应转过120、240或360，则其转速为，则；当看来有六个均匀分布的叶片时，叶片的转过60、180，300，则其转速为，则。9【答案】221； 211【点拨】依题意知vAvB,BC，则根据公式有：vBvCBRCr21，则：vAvBvC221；AB21，则：ABC211。三、计算题：10【答案】R；n【解析】 球做平抛运动的时间为t球
9、落到B点时水平位移为R，则球抛出时的速度为vR要保证球落到B点，需在球做平抛运动的时间内使圆板转动n圈，则圆板转动的角速度为tn解得：（n1，2，）。11【答案】(1)A必须运动到圆周最高点；(2) (n0，1，2)；(3) 【解析】（1）要使A、B两物体的速度相同，A物体必须运动到圆周最高点，此时两者的速度方向都向右。（2）当物体A第一次到达圆周最高点时：t1，当物体A第二次到达圆周最高点时：t2(+1)T(+1) ，则当物体A第n+1次到达圆周最高点时：tn+1(+n)T(+n) ，要使两物体速度相同，则有vAvB，即：aBtn+1tn+1vAR解得：F(n0,1,2)。 （3）两物体速度相同时，当n0，此时，tB，F，B物体的位移sB最小，故sBaBtB2()2，即为所求的最小位移。