高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动同步测试题

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2020-2021学年人教版（2019）必修第二册6.1圆周运动 课时作业19（含解析）  1．下列说法中正确的是（　　）A．做曲线运动的物体所受的合力一定是变力B．平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致C．做匀速圆周运动的物体，周期越大，角速度越小D．斜上抛运动的物体到达最高点时，速度为零2．下列说法中正确的是（   ）A．曲线运动一定是变速运动B．平抛运动是匀速运动C．匀速圆周运动是匀变速运动D．只有变力才能使物体做曲线运动3．如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的。其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点。则下列说法中正确的是（　　）A．A点比B点的线速度大B．A点比B点的线速度小C．A点比B点的角速度大D．A点比B点的角速度小4．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5．有一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤．从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是(       )A．树木开始倒下时，树梢的角速度最大，易于判断B．树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断C．树木开始倒下时，树梢的周期较大，易于判断D．伐木工人的经验缺乏科学依据6．相传我国早在5000多年前的黄帝时代就已经发明了一种指南车。如图所示为一种指南车模型，该指南车利用机械齿轮传动的原理，在任意转弯的情况下确保指南车上的小木人右手臂始终指向南方。关于该指南车模型，以下说法正确的是（　　）A．以指南车为参照物，车上的小木人始终是静止的B．如果研究指南车的工作原理，可以把车看成质点C．在任意情况下，指南车两个车轮轮缘的线速度大小都相等D．在任意情况下，车转弯的角速度跟小木人的角速度大小相等7．如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转，A、B为球体上两点，下列几种说法中正确的是（　　）A．A、B两点具有相同的角速度B．A、B两点具有相同的线速度C．A、B两点的向心加速度的方向都指向球心D．A、B两点的向心加速度之比为2:18．如图为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是(　　)A．从动轮做顺时针转动B．从动轮做逆时针转动C．从动轮边缘线速度大小为n1D．从动轮的转速为n19．如图所示，带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动，转速为20r/s。在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘，观察到白点每秒沿A．逆时针旋转21圈 B．顺时针旋转21圈C．逆时针旋转1圈 D．顺时针旋转1圈10．家用台式计算机上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示。某台计算机上的硬磁盘共有9216个磁道（即9216个不同半径的同心圆），每个磁道分成8192个扇区（每扇区为圆周），每个扇区可以记录512个字节。电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动。磁头在读、写数据时是不动的，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道。下列说法正确的是（　　）A．每个字节在磁道上所占用的磁道长度都相同B．不计磁头转移磁道的时间，计算机读写完该硬盘所需时间约为77sC．读取每个字节所用时间都相同，约为2.0×l0-11sD．该硬盘的容量约为4×1012字节11．跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。如图所示，为某跳水运动员头部的运动轨迹，在不考虑空气阻力，且身体不发生弯曲的情况下，头部运动可看成是人体质心的斜抛运动和头部绕人体质心的圆周运动的合运动。在其头部运动轨迹上有a、b、c、d四个点，下列说法正确的是（　　）A．轨迹上的这4个位置中，有两个位置的速度方向可能向下B．从a到b的时间和从b到d的时间相同C．在b位置头绕质心的转动速度比质心本身的速度大D．头绕质心的转动角速度越大，跳水运动员在空中运动的时间越长12．如图为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2．已知主动轮做逆时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。则从动轮将做（　　）A．顺时针转动，转速为B．逆时针转动，转速为C．顺时针转动，转速为D．逆时针转动，转速为13．如图所示，用砂轮打磨一个金属零件时，打磨下来的大量炽热微粒飞离砂轮。能表示砂轮边缘一微粒P飞离砂轮时速度方向的是（   ）A．a B．b C．c D．d14．关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是( )A．圆周运动是匀变速曲线运动B．平抛运动是匀变速曲线运动C．物体做圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心D．做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的15．如图所示的皮带传动装置中，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、乙、丙三轮的半径之比．、、三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则(    )A．，两点的线速度大小之比为B．，两点的角速度大小之比为C．，两点的向心加速度大小之比为D．，两点向心加速度大小之比为 16．一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm 的均匀狭缝，将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧， 且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束，在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图（a）为该装置示意图，图（b）为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中，，则（      ）A．t=1s时圆盘转动的角速度为B．激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动C．激光器和探测器的移动速度为m/sD．由已知条件无法求出17．如图所示，水平放置的圆筒可以绕中心轴线匀速转动，在圆筒上的直径两端有两个孔A、B，当圆筒的A孔转到最低位置时，一个小球以速度v0射入圆筒，圆筒的半径为R，要使小球能够不碰到筒壁首次离开圆筒，则圆筒转动的角速度可能为(已知重力加速度大小为g)(　　) A．，n＝1,2,3，…B．，n＝1,2,3，…C．，n＝1,2,3，…D．，n＝1,2,3，…18．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约为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链接如图乙所示，现玻璃盘以100 r/min的转速旋转，已知主动轮的半径约为8 cm，从动轮的半径约为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．玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反B．P、Q的线速度相同C．P点的线速度大小约为1.6 m/sD．摇把的转速约为400 r/min19．电风扇在闪光灯下转动，灯每秒闪光30次，风扇有三个均匀分布的叶片，如果转动时观察到有六个叶片，则其转速可能为A．10转/秒 B．15转/秒 C．20转/秒 D．25转/秒 
参考答案1．C【详解】A．曲线运动的条件是不等于零的合外力与速度不共线，而合外力可以是恒力，如匀变速曲线运动，合外力也可以是变力，如匀速率圆周运动，故A错误；B．平抛运动的合位移方向与水平方向的夹角叫位移偏向角，合速度方向与水平的夹角叫速度偏向角，两者满足，故方向不同，B错误；C．根据匀速率圆周运动的规律可知，周期越大，角速度越小，故C正确；D．斜上抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动，则最高点竖直速度为零，还有水平速度，故最高点为不等于零的最小速度，故D错误。故选C。2．A【解析】【详解】A．曲线运动物体的速度方向与该点曲线的切线方向相同，所以曲线运动的速度的方向是时刻变化的，它的速度的必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；B．平抛运动的加速度不变，速度大小和方向时刻改变，做匀变速曲线运动，故B错误；C．匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，方向时刻在变，则加速度在变，所以匀速圆周运动是变加速运动，故C错误；D．物体在恒力作用下可能做曲线运动，如：平抛运动，故D错误。故选A。3．D【详解】AB．修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度相等，A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，线速度大小相等，即，AB错误；CD．根据，可知半径大的A点角速度小，C错误，D正确。故选D。4．B【详解】A．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；B．根据关系式ω=2πn知角速度相同，因此它们的转速也相等，故B正确；C．根据线速度与角速度关系式v=ωr，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；D．从O点到CD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。5．B【详解】伐木工人双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，是因为树木倒下时，各点角速度相同，树梢的半径最大，根据v=rω，知线速度最大，最容易判断。故B正确，ACD错误。
故选B。6．A【详解】A．以指南车为参照物，车上的小木人相对于小车的位置不变，所以始终是静止的，故A正确；B．在研究指南车的工作原理时，不可以把车看成质点，否则车上的小木人右手臂始终指向南方的特点不能体现，故B错误；C．在指南车转弯时，两个车轮的角速度相等，线速度不一定相等，故C错误；D．由题，车转弯时，车转动，但车上的小木人右手臂始终指向南方，可知小木人是不转动的，所以它们的角速度是不相等的，故D错误；故选A。7．A【详解】A．A、B为球体上两点，因此A、B两点的角速度与球体绕轴O1O2旋转的角速度相同，A正确；C．如图所示，A以P为圆心做圆周运动，B以Q为圆心做圆周运动，因此A、B两点的向心加速度方向分别指向P、Q，C错误；B．设球的半径为R，则A运动的半径rA＝Rsin60°，B运动的半径rB＝Rsin30°，根据v=ωr可知A、B两点的线速度之比为，B错误；D．根据a=ω2r可知A、B两点的向心加速度速度之比为，D错误。故选A。8．B【详解】AB．主动轮沿顺时针方向转动时，传送带沿M→N方向运动，故从动轮沿逆时针方向转动，故A错误，B正确；CD．由ω＝2πn、v＝ωr可知2πn1r1＝2πn2r2解得n2＝n1从动轮边缘线速度大小v＝2πn2r2＝2πn1r1故CD错误．故选A。9．C【详解】带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心，垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转30圈，即在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘，即则所以观察到白点逆时针旋转，则所以观察到白点每秒逆时针旋转1圈。故选C。10．B【详解】A．每个磁道扇区数相同，每个扇区可记录字节数相同，即每个磁道上可记录字节数相同，但半径不同，所以不同磁道上每个字节所占用的长度不同，A错误；B．电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动，则每读写一个磁道所用时间为：磁盘共有9216个磁道，所以共需要时间：B正确；C．每个磁道分成8192个扇区，每个扇区可以记录512个字节，所以每个磁道共可以记录个字节，所以读取每个字节所用时间为：C错误；D．该硬盘的容量约为个字节，D错误。故选B。11．C【详解】A．曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，所以在图中的点c位置速度方向与入水时速度方向相同，竖直向下；在图中的点b位置速度方向与入水时速度方向相反，竖直向上；点a水平向左；点d水平向右。A错误；B．从a到b头部绕人体质心运动了周，从b到d头部绕人体质心也运动了周，由于下落高度越高，运动越快，所以从b到d头部绕人体质心也运动周的时间小于从a到b头部绕人体质心运动周的时间，B错误；C．点b位置速度方向竖直向上，此速度为头绕质心的转动速度与质心本身的速度的合速度，质心本身的速度斜向下，要使合力向上，则头绕质心的转动速度向上且大于质心本身的速度，C正确；D．对跳水运动员整体分析，只受重力，下落时间由高度决定，与头绕质心的转动角速度无关，D错误。故选C。12．A【详解】因为主动轮做逆时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮顺时针转动；由于通过皮带传动，皮带与轮边缘接触处的线速度相等，根据v＝ωr＝r＝2πnr得：n2r2＝nr1所以有：n2＝故A正确，BCD错误。故选A。13．C【详解】做圆周运动的物体脱离圆周后做离心运动，速度方向沿圆周的切线方向；A．a，与结论不相符，选项A错误；B．b，与结论不相符，选项B错误；C．c，与结论相符，选项C正确；D．d，与结论不相符，选项D错误；故选C。14．B【解析】【详解】A．圆周运动的加速度是变化的，是非匀变速曲线运动，选项A错误；B．平抛运动的加速度恒定为g，是匀变速曲线运动，选项B正确；C．只有当物体做匀速圆周运动时,其所受合外力的方向才一定指向圆心，选项C错误；D．做平抛运动的物体落地时由于有水平速度，则落地的速度一定不是竖直向下的，选项D错误；故选B.15．C【详解】A．由于甲、乙两轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，所以AB两点的线速度大小之比为1：1，故A错误；B．由于乙、丙两轮共轴，故BC两点角速度相同，由公式可得所以所以AC两点的角速度大小之比为，故B错误；C．由向心加速度公式得故C正确；D．由向心加速度公式得故D错误。故选C。16．ABC【详解】A．由图象读得，转盘的转动周期T=0.8s，故角速度：故A正确。
B．由于电脉冲信号宽度在逐渐变窄，表明光能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动，故B正确。
C．0.2s时刻的线速度：  1.0s时刻的线速度： 径向速度： 解得： 故C正确。D．设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为ri，第i个脉冲的宽度为△ti，激光器和探测器沿半径的运动速度为v。 r3-r2=r2-r1=vT 解得：故D错误。故选ABC。17．ABC【详解】A．若小球上升最大高度小于圆筒直径，小球从A孔离开，则竖直上抛时间为 ，n＝1,2,3，…，A正确；B．若小球上升最大高度小于圆筒直径，从B孔离开，则有n＝1,2,3，…，B正确；C．若小球上升最大高度大于直径，从B孔离开，小球经过圆筒时间为t，则有2R＝v0t－圆筒转动时间为t＝，n＝1,2,3，…解得ω＝C正确；D．若小球上升最大高度大于直径，从A孔离开，则圆筒转动时间为，n＝1,2,3，…解得ω＝D错误．故选ABC。18．AC【详解】A．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A正确；B．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向，由图可知，P、Q两点的线速度的方向一定不同。故B错误；C．玻璃盘的直径是30cm，转速是100r/min，所以线速度：故C正确；D．从动轮边缘的线速度：由于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，所以主动轮的转速： 故D错误。故选AC。19．BD【详解】在闪光灯发光时间内，扇叶转过六分之一周的奇数倍时，人们均觉得扇叶有六个叶片，这时风扇的转速：n=r/s=5（2N﹣1）r/s（N=1，2，3，…）所以当N=1时转速取最小值5r/s；当N=2时转速为15r/s；当N=3时转速为25r/s。A. 10转/秒。与上述结论不符，故A错误；B. 15转/秒。与上述结论相符，故B正确；C. 20转/秒。与上述结论不符，故C错误；    D. 25转/秒。与上述结论相符，故D正确。故选：BD。