必修 第二册1 圆周运动同步训练题

这是一份必修 第二册1 圆周运动同步训练题，共14页。试卷主要包含了1圆周运动 课时作业3，4πm/s，1πm/s，0m/s等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年人教版（2019）必修第二册6.1圆周运动 课时作业3（含解析）  1．如图是一种叫“指尖陀螺”的玩具。当将陀螺绕位于中心A的转轴旋转时，陀螺上B、C两点的周期、角速度及线速度的关系正确的是（　　）A．， B．，C．， D．，2．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物 M，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方 0 点处，在杆的中点 C 处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物 M，C 点与 o 点距离为 L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度 ω 缓缓转至水平（转过了 90°角）．下列有关此过程的说法中正确的是（    ）A．重物 M 做匀速直线运动B．重物 M 做匀变速直线运动C．整个过程中重物一直处于失重状态D．重物 M 的速度先增大后减小，最大速度为L3．某同学晨练时绕圆形花园匀速跑了10 圈，则下列说法正确的是（       ）A．研究该同学的跑步动作时，该同学可以视为质点B．全程中该同学运动的平均速度和平均速率相等C．任意半圈内该同学运动的位移都相同D．任意时刻该同学的线速度大小都相等4．如图所示为旋转脱水拖把，拖把杆内有一段长度为35cm的螺杆通过拖把杆下段与拖把头接在一起，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）d＝5cm，拖把头的半径为10cm，拖把杆上段相对螺杆向下运动时拖把头就会旋转，把拖把头上的水甩出去。某次脱水时，拖把杆上段1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，下列说法正确的是（　　）A．拖把头边缘的线速度为1.4πm/sB．拖把杆向下运动的速度为0.1πm/sC．拖把头转动的角速度为7πrad/sD．拖把头的转速为1r/s5．对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的是（   ）A．速度在改变，动能也在改变 B．速度改变，动能不变C．速度不变，动能改变 D．动能、速度都不变6．如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为30°，g取10m/s2．则ω的最大值是( )A．rad/s B．rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s7．如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑。图中轮上A、B、C三点所在处半径分别为rA、rB、rC，rA=2rB，rB=rC，则这三点的加速度aA：aB：aC为（　　）A．2：2：1 B．2：4：1 C．4：2：1 D．2：1：48．一汽车轮胎竖放于水平地面，O为其中心，A为轮胎与地面的接触点，B、C是轮毂最大圆周上的两点，现使其在地面上向右滚动，某时刻在地面上观察者看来，下列说法正确的是（　　）A．B点比A点线速度大B．B点比A点角速度小C．B、C两点均绕O点做圆周运动D．B、C两点线速度相等9．一个物体在几个恒定的共点力作用下处于平衡状态，现去掉一个力，则物体（　　）A．一定做匀变速直线运动B．可能做匀变速曲线运动C．可能做匀速圆周运动D．一定做曲线运动10．如图所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数z1＝24，从动轮的齿数z2＝8，当主动轮以角速度ω顺时针转动时，从动轮的运动情况是（ ）A．顺时针转动，周期为2π/3ωB．逆时针转动，周期为2π/3ωC．顺时针转动，周期为6π/ωD．逆时针转动，周期为6π/ω11．如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙所示．则齿轮边缘上A、B两点具有相同的A．线速度的大小                 B．周期                C．向心加速度的大小              D．角速度12．关于做曲线运动物体的速度和加速度，下列说法中正确的是(       )A．速度、加速度都一定随时在改变B．速度、加速度的方向都一定随时在改变C．速度、加速度的大小都一定随时在改变D．速度、加速度的大小可能都保持不变 13．如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（　　）A．飞镖击中P点所需的时间为B．圆盘的半径可能为C．圆盘转动角速度的最小值为D．P点随圆盘转动的线速度可能为14．如图所示，地球表面上a、b两点的线速度大小分别为 、，角速度分别为 、 ，下列判断正确的是（　　）A． B． C． D．15．现在提倡低碳环保出行，许多城市都设立了自行车出租站点。自行车动力传动关系如图所示，自行车在平直道路上匀速行驶时，下列关于三个轮子边缘上点的说法正确的是（　　）A．齿轮与花轮的线速度相等B．后轮与齿轮的角速度相等C．花轮与齿轮的角速度相等D．花轮与后轮的线速度相等  16．地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L（L＞R），如图所示，跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计）．问：（1）当小车分别位于A点和B点时（∠AOB=90°），沙袋被抛出时的初速度各为多大？（2）要使沙袋落在跑道上，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？（3）若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？17．2010年温哥华冬奥会双人滑比赛中，申雪、赵宏博拿到中国花样滑冰史上首枚冬奥会金牌，如图所示，赵宏博（男）以自己为转轴拉着申雪（女）做匀速圆周运动，转速为30r/min。申雪的脚到转轴的距离为1.6m。求：(1)申雪做匀速圆周运动的角速度；(2)申雪的脚运动速度的大小。18．雨天很多小朋友喜欢“转雨伞”。某雨伞边缘到伞柄距离为，伞被小朋友竖直撑起，边缘高出地面，当雨伞以角速度绕伞柄水平匀速转动时，雨滴从伞边缘水平甩出，若雨滴离开伞前瞬间和伞边缘共速，忽略空气阻力，重力加速度为。求：(1)雨滴离开雨伞到达地面的时间；(2)雨滴落到地面上的地点到伞柄的水平距离。19．测定气体分子速率的部分装置如图所示，放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n＝25转/秒匀速转动．两盘相距L＝20厘米，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成60°的夹角．已知气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，求气体分子的最大速率。
参考答案1．A【详解】由于是共轴转动，可知根据得转动周期相等，即根据因为，则故BCD错，A正确。故选A。2．D【详解】设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ（锐角），由题知C点的线速度为vC=ωL，该线速度在绳子方向上的分速度就为v绳=ωLcosθ．θ的变化规律是开始最大（90°）然后逐渐变小，所以，v绳=ωLcosθ逐渐变大，直至绳子和杆垂直，θ变为零度，绳子的速度变为最大，为ωL；然后，θ又逐渐增大，v绳=ωLcosθ逐渐变小，绳子的速度变慢．所以知重物M的速度先增大后减小，最大速度为ωL．故AB错误，D正确．重物M先向上加速，后向上减速，加速度先向上，后向下，重物M先超重后失重，故C错误．故选D．【点睛】解决本题的关键掌握运动的合成与分解，把C点的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于重物的速度．3．D【详解】A．研究该同学的跑步动作时，不能把该同学视为质点，否则就没有动作可言了，选项A错误；B．全程中该同学运动的位移为零，但是路程不为零，则平均速度为零，但是平均速率不为零，选项B错误；C．任意半圈内该同学运动的位移大小都相同，但是方向不同，选项C错误；D．该同学做匀速圆周运动，则任意时刻该同学的线速度大小都相等，选项D正确。故选D。4．A【详解】C．由题意知拖把头周期则拖把头转动的角速度故C错误；A．拖把头边缘的线速度故A正确；B．拖把杆向下运动的速度故B错误；D．拖把头的转速故D错误。故选A。5．B【详解】匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，但方向改变，所以线速度改变，动能 ，不发生改变，故B正确。故选B。6．C【详解】试题分析：随着角速度的增大，小物体最先相对于圆盘发生相对滑动的位置为转到最低点时，此时对小物体有，解得，此即为小物体在最低位置发生相对滑动的临界角速度，故选C．7．B【详解】皮带不打滑，则有由公式可得A与C属于同轴转动，则由公式可知所以故选B。8．A【详解】AB．轮胎向右滚动时，相对地面，轮胎上的各个点都绕着A点转动，则相对于地面，轮胎与地面的接触点是静止的，即A点的速度为零，则B点比A点线速度大，B点比A点角速度大，选项A正确，B错误；CD． B、C两点均绕A点做圆周运动，根据v=ωr可知B点的线速度大于C点的线速度，选项CD错误。故选A。9．B【详解】A．一个物体在几个恒定的共点力作用下处于平衡状态，即物体可能是静止状态也可能是匀速直线运动状态；若物体处于静止状态，去掉一个力，物体将做匀变速直线运动；若物体处于匀速直线运动状态，去掉一个力，如去掉的力的方向与运动方向在同一直线上，物体将做匀变速直线运动；如去掉的力的方向与运动的方向不在同一直线上，物体将做匀变速曲线运动，A错误；B．若物体处于匀速直线运动状态，去掉一个力，如去掉的力的方向与运动的方向不在同一直线上，物体将做匀变速曲线运动，B正确；C．由于去掉的是恒力，故物体一定做匀变速运动，而匀速圆周运动是非匀变速运动，C错误；D．去掉一个力，物体可能做直线运动，也可能做曲线运动，D错误；故选B。10．B【详解】试题分析：齿轮传动装置中，边缘的线速度相等，因此从动轮只能逆时针转动；则,且,所以,B正确．考点：圆周运动中线速度、角速度、周期、频率、半径的关系11．A【详解】相互咬合的两个齿轮边缘处质点的线速度相等，由于两齿轮的半径不同，故A、B两点的角速度、加速度、周期均不同，故A正确，BCD错误．故选A。12．D【详解】ABC．线运动的物体速度方向沿轨迹的切线方向，时时刻刻都在发生改变，但加速度方向、大小可能不变，例如平抛运动，加速度为g且始终竖直向下，ABC错误；D．匀速圆周运动的物体，速度大小和方向均保持不变，D正确。故选D。13．AD【详解】A．飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，则有故A正确；B．飞镖击中P点时，P恰好在最下方有解得圆盘的半径故B错误；C．飞镖击中P点，则P点转过的角度满足θ=ωt=π+2kπ（k=0，1，2…）可得则圆盘转动角速度的最小值为，故C错误；D．P点随圆盘转动的线速度为当k=2时，，故D正确。故选AD正确。14．AD【详解】CD．地球表面的a、b两点随着地球一起转动，属于同轴运动则a、b两点的角速度相等，C错误D正确；AB．根据a、b两点的转动的圆心在地轴上，b点的转动半径比a点的转动半径大，所以b点的线速度大于a点的线速度，B错误A正确。故选AD。15．AB【详解】ABCD．齿轮和花轮由皮带传动，线速度相等，齿轮和后轮共轴转动，故角速度相等，故A、B正确，C、D错误；故选AB。16．（1）          （2） （3）【详解】（1）沙袋从P点被抛出后做平抛运动，设它的落地时间为t，则h=gt2解得（1）当小车位于A点时，有xA=vAt=L-R（2）解（1）（2）得vA=（L-R）当小车位于B点时，有（3）解（1）（3）得（2）若小车在跑道上运动，要使沙袋落入小车，最小的抛出速度为v0min=vA=（L-R）（4）若当小车经过C点时沙袋刚好落入，抛出时的初速度最大，有xc=v0maxt="L+R" （5）解（1）（5）得 v0max=（L+R）所以沙袋被抛出时的初速度范围为（L-R）≤v0≤（L+R）（3）要使沙袋能在B处落入小车中，小车运动的时间应与沙袋下落时间相同tAB=（n+）（n=0，1，2，3…）（6）所以tAB=t=解得v=（4n+1）πR（n=0，1，2，3…）．【点睛】本题是对平抛运动规律的考查，在分析第三问的时候，要考虑到小车运动的周期性，小车并一定是经过圆周，也可以是经过了多个圆周之后再经过圆周后恰好到达B点，这是同学在解题时经常忽略而出错的地方．17．(1)πrad/s；(2)5.0m/s【详解】(1)转动转速n＝30r/min＝0.5r/s，申雪的角速度ω＝2π·n＝2π×0.5rad/s＝πrad/s(2)申雪的脚运动速度的大小v＝rω＝5.0m/s18．(1) ；(2) 。【详解】（1）雨滴竖直方向上做自由落体运动，则有解得雨滴离开雨伞到达地面的时间为（2）雨滴的线速度为则平抛运动的水平位移为根据几何关系知，雨滴落到地面上的地点到伞柄的水平距离为联立解得19．30m/s【详解】两盘相距L=20cm=0.2m；圆盘转动的角速度分子在两盘间运动的时间为此时间内圆盘有联立解得(n=0、1、2……)当n=0时，气体分子的最大速率为v=30m/s