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2019-2020年高中物理 5.4 圓周運動同步檢測 新人教版必修2 1．(2011·南京六中高一檢測)物體在做勻速圓周運動的過程中，其線速度(　　) A．大小保持不變，方向時刻改變 B．大小時刻改變，方向保持不變 C．大小和方向均保持不變 D．大小和方向均時刻改變 答案：A 2．如圖所示為一種早期的自行車，這種帶鏈條傳動的自行車前輪的直徑很大，這樣的設計在當時主要是為了(　　) A．提高速度　　　　　　 B．提高穩(wěn)定性 C．騎行方便 D．減小阻力 答案：A 解析：在騎車人腳蹬車輪轉速一定的情況下，據公式v＝ωr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． 3．(2011·江蘇鹽城中學高一檢測)如圖所示，翹翹板的支點位于板的中點，A、B是板的兩個端點，在翹動的某一時刻，A、B的線速度大小分別為vA、vB，角速度大小分別為ωA、ωB，則(　　) A．vA＝vB，ωA≠ωB B．vA≠vB，ωA＝ωB C．vA＝vB，ωA＝ωB D．vA≠vB，ωA≠ωB 答案：C 4．(xx·鶴壁中學高一檢測)電腦中用的光盤驅動器，采用恒定角速度驅動光盤，光盤上凸凹不平的小坑是存貯的數據，請問激光頭在何處時，電腦讀取數據速率比較大(　　) A．內圈 B．外圈 C．中間位置 D．與位置無關 答案：B 解析：由v＝ωr可知B項正確． 5．由“嫦娥奔月”到“萬戶飛天”，由“東方紅”樂曲響徹寰宇到航天員楊利偉遨游太空，中華民族載人航天的夢想已變成現(xiàn)實．“神舟五號”飛船升空后，先運行在近地點高度200km、遠地點高度350km的橢圓軌道上，實施變軌后，進入343km的圓軌道．假設“神舟五號”實施變軌后做勻速圓周運動，共運行了n周，起始時刻為t1，結束時刻為t2，運行速度為v，半徑為r.則計算其運行周期可用(　　) A．T＝ B．T＝ C．T＝ D．T＝ 答案：AC 解析：由題意可知飛船做勻速圓周運動n周所需時間Δt＝t2－t1，故其周期T＝＝，故選項A正確，B錯．由周期公式有T＝，故選項C正確，D錯誤． 6.如圖所示，半徑為0.1m的輕滑輪通過繞在其上面的細線與重物相連，若重物由靜止開始以2m/s2的加速度勻加速下落，則當它下落高度為1m時的瞬時速度是多大？此時滑輪轉動的角速度是多少？ 答案：2m/s,20rad/s 解析：由題意知，重物的運動性質是初速度為零的勻加速直線運動，根據運動學公式vt2＝2as可以求得重物由靜止開始下落1m時的瞬時速度為：vt＝＝m/s＝2m/s. 與重物相連的細線此刻的速度也等于vt＝2m/s，細線繞在輕滑輪邊緣使滑輪轉動，由公式v＝rω得此時滑輪轉動的角速度為：ω＝＝rad/s＝20rad/s. 7.(2011·銀川一中高一檢測)xx年溫哥華冬奧會雙人滑比賽中，申雪、趙宏博拿到中國花樣滑冰史上首枚冬奧會金牌，如圖所示，趙宏博(男)以自己為轉軸拉著申雪(女)做勻速圓周運動，轉速為30r/min.申雪的腳到轉軸的距離為1.6m.求： (1)申雪做勻速圓周運動的角速度； (2)申雪的腳運動速度的大小． 答案：(1)πrad/s　(2)5.0m/s 解析：(1)轉動轉速n＝30r/min＝0.5r/s 角速度ω＝2π·n＝2π·0.5rad/s＝πrad/s (2)申雪的腳做圓周運動的半徑r＝1.6m，所以她的腳的運動速度v＝ωr＝π×1.6m/s＝5.0m/s. 能力提升 1．(2011·大慶實驗中學高一檢測)如圖所示為某一皮帶傳動裝置，主動輪的半徑為r1，從動輪的半徑為r2，已知主動輪做順時針轉動，轉速為n，轉動過程中皮帶不打滑．下列說法正確的是(　　) A．從動輪做順時針轉動 　 B．從動輪做逆時針轉動 C．從動輪的轉速為n 　 D．從動輪的轉速為n 答案：BC 解析：根據皮帶的纏繞方向知B正確，由2πnr1＝2πn2r2 得n2＝n，C項正確． 2．(xx·南宮中學高一檢測)教師在黑板上畫圓，圓規(guī)腳之間的距離是25cm，他保持這個距離不變，讓粉筆在黑板上勻速的畫了一個圓，粉筆的線速度是2.5m/s.關于粉筆的運動，有下列說法： ①角速度是0.1rad/s； ②角速度是10rad/s； ③周期是10s； ④周期是0.628s； ⑤頻率是10Hz； ⑥頻率是1.59Hz； ⑦轉速小于2r/s； ⑧轉速大于2r/s. 下列哪個選項中的結果是全部正確的(　　) A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②④⑥⑦ D．②④⑥⑧ 答案：C 解析：ω＝＝10rad/s，T＝＝0.628s， f＝＝1.59Hz，n＝f＝1.59r/s. 3．一輛卡車在水平路面上行駛，已知該車輪胎半徑為R，輪胎轉動的角速度為ω，如圖所示，關于各點的線速度大小下列說法正確的是(　　) A．相對于地面，輪胎與地面的接觸點的速度大小為ωR B．相對于地面，車軸的速度大小為ωR C．相對于地面，輪胎上緣的速度大小為ωR D．相對于地面，輪胎上緣的速度大小為2ωR 答案：BD 解析：由于輪胎不打滑，相對于地面，輪胎與地面接觸處保持相對靜止，該點相當于轉動軸，它的速度為零，車軸的速度為ωR.而輪胎上緣的速度大小為2ωR，故B、D正確． 4.如圖所示，甲、乙、丙三個輪子依靠摩擦傳動，相互之間不打滑，其半徑分別為r1、r2、r3.若甲輪的角速度為ω1，則丙輪的角速度為(　　) A. B. C. D. 答案：A 解析：對甲輪邊緣的線速度v1＝r1ω1 對乙輪邊緣的線速度v2＝r2ω2 對丙輪邊緣的線速度v3＝r3ω3 由各輪邊緣的線速度相等得：r1ω1＝r2ω2＝r3ω3 所以ω3＝，A選項正確． 5.如圖所示，如果把鐘表上的時針、分針、秒針看成勻速轉動，那么它們的角速度之比為ω時∶ω分∶ω秒＝________；設時針、分針、秒針的長度之比為1∶1.5∶1.8，那么三個指針尖端的線速度大小之比為v時∶v分∶v秒＝________. 答案：1∶12∶720　1∶18∶1296 解析：時針的周期T時＝12h＝720min， 分針的周期T分＝1h＝60min， 秒針的周期T秒＝1min， 所以ω時∶ω分∶ω秒＝∶∶＝∶∶＝1∶12∶720； 又r時∶r分∶r秒＝1∶1.5∶1.8， 則v時∶v分∶v秒＝ω時r時∶ω分r分∶ω秒r秒＝1∶18∶1296 6．收割機撥禾輪上面通常裝4個到6個壓板，如圖所示，撥禾輪一邊旋轉，一邊隨收割機前進，壓板轉到下方才發(fā)揮作用，一方面把農作物壓向切斷器，另一方面把切下來的農作物鋪放在收割臺上，因此要求壓板運動到下方時相對于農作物的速率與收割機前進方向相反．已知收割機前進速率為1.2m/s，撥禾輪直徑為1.5m，轉速為22r/min，則壓板運動到最低點擠壓農作物的速率為多大？ 答案：0.53m/s 解析：設壓板轉到最低點時端點的速度為v1， 則v1＝2πnr＝2×3.14××m/s＝1.73m/s. 由于撥禾輪是在收割機上，而收割機的前進速度為v2，所以撥禾輪上的壓板在最低點擠壓作物的速率為v＝v1－v2＝(1.73－1.2)m/s＝0.53m/s，方向向后． 7．如圖所示，一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機的上端有一半徑r0＝1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸．當車輪轉動時，因摩擦而帶動小輪轉動，從而為發(fā)電機提供動力．自行車車輪的半徑R1＝35cm，小齒輪的半徑R2＝4.0cm，大齒輪的半徑R3＝10.0cm.求大齒輪的轉速n1和摩擦小輪的轉速n2之比．(假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對滑動) 答案：解析：大小齒輪間、摩擦小輪和車輪之間和皮帶傳動原理相同，兩輪邊緣各點的線速度大小相等，由v＝2πnr可知轉速n和半徑r成反比；由這三次傳動可以找出大齒輪和摩擦小輪間的轉速之比