物理必修 第二册3.2 匀速圆周运动的规律当堂检测题

3.2匀速圆周运动的规律同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，匀速转动的齿轮O1和O2，齿数比为m：n。下列说法正确的是（　　）

A．O1和O2转动周期之比为m：n

B．O1和O2转动周期之比为n：m

C．O1和O2转动角速度大小之比为n：

D．齿轮上A、B两点的线速度大小之比为n：m

2．某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮匀速转动的角速度为ω，三个轮相互不打滑，则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为（　　）

A． B． C． D．

3．在用电脑播放光碟时，光盘将绕其中心做匀速圆周运动．已知光盘的半径为r，光盘边缘上一点的线速度大小为v，则光盘转动的角速度为(　　)

A．vr B．vr2 C．v2r D．v/r

4．塔式起重机简称塔机，具有回转半径大、提升高度高、操作简单、装卸容易等优点，是建筑工地普遍使用的一种起重机械。某工地作业的塔机如图所示，此时所吊重物保持静止。此次作业要使重物在水平面内由图示位置先以8m的旋转半径沿逆时针缓慢转动60°角后，再竖直下落6m送达目标位置。此次作业过程中，重物的路程和位移的大小分别是（　　）

A．14m，14m B．10m，14m

C．（+6）m，10m D．（+6）m，14m

5．某老师在做竖直面内圆周运动快慢的实验研究，并给运动小球拍了频闪照片，如图所示（小球相邻影像间的时间间隔相等），小球在最高点和最低点的运动快慢比较，下列说法中不正确的是（　　）

A．该小球所做的运动不是匀速圆周运动

B．最高点附近小球相邻影像间弧长短，线速度小，运动较慢

C．最低点附近小球相邻影像间圆心角大，角速度大，运动较快

D．小球在相邻影像间运动时间间隔相等，最高点与最低点运动一样快

6．做完用单摆测重力加速度的实验后，小明同学突发奇想，如图甲所示，把两个完全相同的小铁球用轻绳绑在一起，从图甲位置同时释放两小球，当A到达O点下方之前，两小球运动到图乙所示的位置，不计空气阻力，此运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．轻绳对A球不做功 B．轻绳对A球做正功

C．轻绳对A球做正功 D．轻绳对B球做正功

7．关于曲线运动，下列说法正确的是(　　)

A．物体做曲线运动,合力方向一定变化

B．匀速圆周运动是速度不变的运动

C．匀速圆周运动是匀变速曲线运动

D．做平抛运动的物体在任意相等时间内速度变化量均相同

8．某只走时准确的时钟，秒针与分针由转动轴到针尖的长度之比为3：2，则（　　）

A．秒针与分针的周期之比是60：1

B．秒针与分针的角速度之比是1：60

C．秒针与分针的转速之比是12：1

D．秒针针尖与分针针尖的线速度之比是90：1

9．如图所示，a、b两点分别位于大、小轮的边缘上，c点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑。则角速度相等的是（　　）

A．a　b B．a　c C．b　c D．a　b　c

10．一个物体做匀速圆周运动，则这个物体（　　）

A．线速度不变

B．向心加速度不变

C．角速度不变

D．做匀变速运动

11．做匀速圆周运动的质点处于（　　）

A．平衡状态 B．速度不变的状态

C．匀变速运动的状态 D．变加速运动的状态

12．如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r．在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径为R，且R=3r．现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮．经测定磁带全部绕到A轮上需要的时间为t．则从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需要的时间（     ）

A． B． C． D．

13．关于平抛运动和匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A．做平抛运动的物体的速度方向一定是竖直向下

B．做平抛运动的物体落地时的速度变化量的方向一定是竖直向下

C．匀速圆周运动的线速度不变

D．匀速圆周运动的向心加速度不变

14．如图所示为皮带转动装置，右边两轮是共轴连接，半径RA=Rc=2RB，皮带不打滑。则下列说法中正确的是（　　）

A．A轮与B、C轮的角速度相同

B．B、C轮的角速度相同

C．A轮的角速度大于B轮的角速度

D．A、C轮边缘的线速度相同

15．时针和分针转动时，正确的是:（   ）

①分针的角速度是时针的12倍；

②时针的周期是1h，分针的周期是60S

③如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的向心加速度是时针端点的216倍

④如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的线速度是时针的18倍

A．①②③ B．②③④  C．①③④ D．①②④

二、填空题（共4题）

16．如图所示，是自行车传动结构的示意图．其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮．

（1）假设脚踏板每ｎ秒转一圈，则大齿轮的角速度是_________rad/s．

（2）要知道在这种情况下自行车的行驶速度的大小，除需要测量大齿轮Ⅰ半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还须测量哪个物理量_____________________．

（3）用上述（1）（2）的量推导出自行车前进速度的表达式：____________________．

17．判断正误，在各个小问后面括号中对的填A，错的填B。

（1）做圆周运动的物体，其线速度的方向是不断变化的。(    )

（2）线速度越大，角速度一定越大。(    )

（3）转速越大，周期一定越大。(    )

（4）做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。(    )

18．如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rA=rC=2rB．则：

(1)ωb：ωc=______；

(2)va：vc=______。

19．利用圆盘探究圆周运动的规律，装置如图甲所示。水平放置的圆盘绕竖直固定轴匀速转动，在圆盘上沿半径方向开有一条狭缝。将激光器与传感器上下对准，使二者的连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，固定在圆盘的边缘处，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，计算机得到图象如图乙所示，其中横坐标表示时间，纵坐标表示传感器电压。

（1）使用游标卡尺测量狭缝宽度，如图丙所示，读数为______mm；

（2）测得传感器每次接收到激光信号的时间，则圆盘边缘处的线速度大小为______m/s，圆盘的角速度为______rad/s，取π=3.14。（计算结果保留2位有效数字）

三、综合题（共4题）

20．我国发射的第一颗人造卫星“东方红一号”绕地球运行的周期是114分钟，离地面平均高度是1412千米。请计算卫星环绕地球运行时速度的大小（地球半径为6400千米，结果保留3位有效数字）。

21．如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点 P，飞镖被抛出时与P等高，且与P点距离为L。在将飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘绕经过圆心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(飞镖击中P点时，P恰好在最下方)，求：

（1）圆盘的半径R；

（2）P点随圆盘转动的线速度v。

22．如图所示，足够长的水平光滑杆上装有小桶，桶内水与小桶的总质量为2kg，装有水的小桶可以在杆上无摩擦的滑动，长杆下方5m处有一匀速转动的圆盘，某时刻小桶恰好位于圆盘圆心的正上方，小桶内不断有水滴滴落，当前一滴水刚好滴落到圆盘上时，后一滴水刚好从小桶中漏出，当有一滴水刚好从桶中漏出时给小桶一水平向右的作用力F=4N，使其由静止开始做匀加速运动，并将此滴水记为第一滴，圆盘足够大，在此过程中认为桶内水与小桶的总质量不变，重力加速度取g=10m/s2，求：

（1）每经过多长时间会有一水滴滴落在圆盘上？

（2）若圆盘转动的角速度为rad/s，求第二滴水与第三滴水落到圆盘上的距离。

（3）若使滴落的水滴位于一条直线上，圆盘转动的角速度应满足什么条件；并求出第三滴水与第四滴水间的可能距离；

23．如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高，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，圆盘绕经过盘心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，求：

(1)圆盘的半径；

(2)圆盘转动角速度的最小值。

参考答案：

1．A

2．A

3．D

4．C

5．D

6．D

7．D

8．D

9．B

10．C

11．D

12．B

13．B

14．B

15．C

16．          后轮半径r3    

17．     A     B     B     A

18．     1：1     1：2

19．     2.00     0.40     40

20．

21．（1） ； （2）

22．（1）1s；（2）；（3）（n为正整数），23m或7m

23．(1)；(2)