1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上人教版物理必修二 第五章 曲線運動 第四節(jié) 圓周運動 同步練習(xí)題1.甲沿著半徑為R的圓周跑道勻速跑步,乙沿著半徑為2R的圓周跑道勻速跑步。在相同的時間內(nèi),甲、乙各自跑了一圈,他們的角速度和線速度分別為1、2和v1、v2,則( )A.1>2,v1>v2B.1<2,v1<v2C.1=2,v1<v2D.1=2,v1=v22. 教師在黑板上畫圓,圓規(guī)腳之間的距離是25 cm,他保持這個距離不變,用粉筆在黑板上勻速地畫了一個圓,粉筆的線速度是2.5 m/s。關(guān)于粉筆的運動,有下列說法:角速度是0.1 rad/s;角速度是10 rad/s;周期是10

2、 s;周期是0.628 s;頻率是10 Hz;頻率是1.59 Hz;轉(zhuǎn)速小于2 r/s;轉(zhuǎn)速大于2 r/s。下列哪個選項中的結(jié)果是全部正確的( )A.B.C.D.3. 無級變速是在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地變換速度,性能優(yōu)于傳統(tǒng)的擋位變速器,很多種高檔汽車都應(yīng)用了無級變速。如圖所示是截錐式無級變速模型示意圖,兩個錐輪之間有一個滾輪,主動輪、滾輪、從動輪之間靠著彼此之間的摩擦力帶動。當(dāng)位于主動輪和從動輪之間的滾輪從左向右移動時,從動輪降低轉(zhuǎn)速;滾輪從右向左移動時,從動輪增加轉(zhuǎn)速。當(dāng)滾輪位于主動輪直徑D1、從動輪直徑D2的位置時,主動輪轉(zhuǎn)速n1、從動輪轉(zhuǎn)速n2的關(guān)系是( )A.B. C.D.4. 甲、乙

3、兩物體分別做勻速圓周運動,如果它們轉(zhuǎn)動的半徑之比為15,線速度之比為32,則下列說法正確的是()A.甲、乙兩物體的角速度之比是215B.甲、乙兩物體的角速度之比是103C.甲、乙兩物體的周期之比是215D.甲、乙兩物體的周期之比是1035. 一種早期的自行車如圖所示,這種不帶鏈條傳動的自行車前輪的直徑很大,這樣的設(shè)計在當(dāng)時主要是為了()A.提高速度 B.提高穩(wěn)定性C.騎行方便 D.減小阻力6. 變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度。如圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖,圖中A輪有48齒,B輪有42齒,C輪有18齒,D輪有12齒,則()A.該車可變換兩種不同擋位B.該車可變換五種不同擋位C.當(dāng)A

4、輪與D輪組合時,兩輪的角速度之比AD=14D.當(dāng)A輪與D輪組合時,兩輪的角速度之比AD=417. 若鐘表的指針都做勻速圓周運動,秒針和分針的周期各是多少?角速度之比是多少?8. 月亮繞地球運動,地球繞太陽運動,這兩個運動都可看成是圓周運動,怎樣比較這兩個圓周運動的快慢?請看下面地球和月亮的“對話”。地球說:你怎么走得這么慢?我繞太陽運動1s要走29.79km,你繞我運動1s才走1.02km。月亮說:不能這樣說吧!你一年才繞太陽轉(zhuǎn)一圈,我27.3天就能繞你轉(zhuǎn)一圈,到底誰轉(zhuǎn)得慢?請問:地球說得對,還是月亮說得對?9. 地球的半徑為R=6 400 km,試計算:(1)赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度、

5、線速度各是多少?(2)在緯度為60°的地面上,物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度、線速度各是多少?10. 做勻速圓周運動的物體,10 s內(nèi)沿半徑為20 m的圓周運動100 m,試求物體做勻速圓周運動時:(1)線速度的大小;(2)角速度的大小;(3)周期的大小。11. 如圖所示,A點和B點分別是兩個齒輪邊緣上的點,兩個齒輪輪齒嚙合。當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動時,它們的線速度、角速度、周期存在怎樣的關(guān)系?12. 如圖所示,A、B兩個齒輪的齒數(shù)分別是z1、z2,各自固定在過O1、O2的軸上。其中過O1的軸與電動機相連接,此軸轉(zhuǎn)速為n1,求:(1)B齒輪的轉(zhuǎn)速n2;(2)A、B兩齒輪的半徑之比;(3)在時間t內(nèi),A、B

6、兩齒輪轉(zhuǎn)過的角度之比,以及B齒輪外邊緣上一點通過的路程。(設(shè)齒輪半徑為r2)13. 如圖所示,質(zhì)點A從某一時刻開始在豎直平面內(nèi)沿順時針方向做勻速圓周運動,出發(fā)點與圓心等高,與此同時位于圓心的質(zhì)點B自由下落。已知圓周半徑為R,求質(zhì)點A的角速度滿足什么條件時,才能使A、B相遇?解析與答案：1. 解析:設(shè)所用時間為T,甲、乙各自跑了一圈,即轉(zhuǎn)過的角度為2,通過的弧長即為圓周長,l甲=2R,l乙=4R。由=可知1=2;由v=可知v1=,v2=,所以v2>v1。答案: C2. 解析:根據(jù)描述勻速圓周運動的各物理量之間的關(guān)系得角速度=rad/s=10rad/s周期T=s=0.628s頻率f=s1.5

7、9Hz轉(zhuǎn)速n=f=1.59r/s<2r/s故選項C正確。答案:C3. 解析:傳動中三輪邊緣的線速度大小相等,由v=2nr,得n1D1=n2D2,所以,故選項B正確。答案：B4. 解析:由v=r可得;又=,所以,故選C。答案:C5. 解析:在騎車人腳蹬車輪轉(zhuǎn)速一定的情況下,根據(jù)公式v=r可知,輪子半徑越大,車輪邊緣的線速度越大,車行駛得也就越快,故A選項正確。答案:A6. 解析:由題意知,A輪通過鏈條分別與C、D連接,自行車可有兩種速度,B輪分別與C、D連接,又可有兩種速度,所以該車可變換四種擋位;當(dāng)A與D組合時,兩輪邊緣線速度大小相等,A轉(zhuǎn)1圈,D轉(zhuǎn)4圈,即,選項C對。答案:C7. 答案

8、：秒針的周期T秒=1min=60s,分針的周期T分=1h=3600s。由=。8. 答案: 地球和月亮說的均是片面的,它們選擇描述勻速圓周運動快慢的標(biāo)準(zhǔn)不同。嚴(yán)格來說地球繞太陽運動的線速度比月亮繞地球運動的線速度大,地球運動得較快。而月亮轉(zhuǎn)動的角速度比地球轉(zhuǎn)動的角速度大,月球轉(zhuǎn)動得較快。9. 解析:地球繞地軸勻速轉(zhuǎn)動,地球上的物體都做勻速圓周運動,但轉(zhuǎn)動半徑并不一致。(1)地球自轉(zhuǎn)周期為一天,所以T=24×3600s=86400s,轉(zhuǎn)一周轉(zhuǎn)過的角度為2。據(jù)=有7.27×10-5rad/s。在赤道上物體的圓周運動半徑為地球半徑。據(jù)v=有v465m/s(或用v=R求)。(2)在緯

9、度=60°的地方,物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度也為=7.27×10-5rad/s。如圖所示,物體隨地球做勻速圓周運動的圓心在O',而不是地心O,設(shè)其半徑為R',則R'=Rcos60°=R=3.2×106m。故v=233m/s。答案:(1)7.27×10-5 rad/s465 m/s(2)7.27×10-5 rad/s233 m/s10. 解析:(1)依據(jù)線速度的定義式v=可得v=m/s=10m/s。(2)依據(jù)v=r可得=rad/s=0.5rad/s。(3)由=可知T=s=4s。答案:(1)10 m/s(2)0.5 r

10、ad/s(3)4 s11. 答案:它們的線速度、角速度、周期存在以下定量關(guān)系:vA=vB,。式中n1、n2分別表示兩齒輪的齒數(shù)。12. 解析:(1)齒輪的轉(zhuǎn)速與齒數(shù)成反比,所以B齒輪的轉(zhuǎn)速n2=n1。(2)齒輪A邊緣的線速度v1=1r1=2n1r1;齒輪B邊緣的線速度v2=2r2=2n2r2,因兩齒輪邊緣上的點的線速度大小相等,即v1=v2,所以2n1r1=2n2r2,即兩齒輪半徑之比r1r2=n2n1=z1z2。(3)在時間t內(nèi),A、B轉(zhuǎn)過的角度分別為1=1t=2n1t,2=2t=2n2t,轉(zhuǎn)過的角度之比12=n1n2=z2z1。B齒輪外邊緣一點在時間t內(nèi)通過的路程s2=v2t=2r2t=2n2r2t=。答案:(1)n1(2)z1z2(3)z2z1 13. 解析:要使質(zhì)點