沪科版 (2019)必修 第二册3.1 怎样描述圆周运动 同步测试题

这是一份沪科版 (2019)必修 第二册3.1 怎样描述圆周运动 同步测试题，共10页。试卷主要包含了以半径r做匀速圆周运动的物体，等内容，欢迎下载使用。
【精挑】3.1怎样描述圆周运动-2优选练习一．填空题1．（1）如图是自行车传动机构的示意图，其中Ⅰ是大齿轮， Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮，半径之比为2:1:5，且后轮直径为60cm。则：Ⅰ．Ⅱ两轮边缘上点的线速度v之比： __________；Ⅱ．Ⅲ两轮边缘上点的角速度ω之比： _________；Ⅰ．Ⅲ两轮边缘上点的线速度v之比： __________。（2）若再测得脚踏板的转速为75 r/min，结合以上各量计算自行车的时速约为多少（保留两位有效数字）： ___________km/h2．
如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB∶RC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来．a．b．c分别为三轮边缘的三个点，则a．b．c三点在运动过程中的向心加速度大小之比为：______________。3．如图所示的皮带传动装置，皮带与圆盘O．之间不打滑．将三个相同的小物块分别放在圆盘O．边缘的A．B两点和圆盘O上的C点，三个小物块随圆盘做匀速圆周运动．A．B．C三物块做圆周运动的半径，.小物块A．B运动的线速度之比_________；小物块B．C运动的周期之比____；A．C向心加速度之比________。4．如图所示，是自行车传动结构的示意图，假设脚踏板转速为n，要知道在这种情况下自行车的行驶速度，还须测量物理量　                        　，根据你所测得的物理量，自行车的速度的表达式为　　      ． 5．以半径r做匀速圆周运动的物体，角速度w与周期T的关系是：　               　；线速度V与周期T的关系是：　                       　；线速度V与角速度W的关系是：　               　；周期T与频率f的关系是：　                     　． 6．如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为3r和r，从动轮的半径为2r，A．B．C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则A．B．C三点的角速度大小之比= ______ ，三点的线速度大小之比=______ ．7．如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。B点在小轮上，它到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑．则A．B．C．D四个点的线速度之比为_________；角速度之比为_________。8．一物体在水平面内沿半径 R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度V=0.2m/s，那么，它的向心加速度为　    　 m/s2，它的角速度为　   　 rad/s，它的周期为　   　s． 9．如图为“行星传动示意图”，中心“太阳轮”的转动轴固定，其半径为 R1，周围四个“行星轮”的转动轴固定，其半径均为 R2，“齿圈”的半径为 R3，其中R1=1.5R2，A．B．C 分别是“太阳轮”．“行星轮”和“齿圈”边缘上的点，齿轮传动过程不打滑，则 A 点与C 点的线速度之比为_____， B  点与 C  点的周期之比为_______。10．甲乙两物体都做匀速圆周运动，运动的半径之比为1：2，当甲转过60°时，乙转过45°，则甲乙的角速度之比为       ，向心加速度之比为       ． 11．如图所示是自行车传动结构的示意图，当踩下脚蹬使大齿轮转动时，通过链条带动小齿轮和车后轮转动，已知大齿轮有50个齿，小齿轮有14个齿，车轮半径20cm，现在踩下脚蹬使大齿轮每秒转一圈时，此时自行车前进的速度为　　  m/s． 12．如图所示，A．B两轮半径之比为1：3，两轮边缘挤压在一起，在两轮转动中，接触点不存在打滑的现象，则两轮边缘的线速度大小之比等于　       　，两轮的转速之比等于　     　． 13．由于地球的自转，地球表面上各点的线速度随纬度增大而      ，角速度随纬度增大而     （填“增大”．“不变”或“减小”） 14．图为一皮带传动装置，大轮C与小轮A固定在同一根轴上，小轮与另一个中等大小的轮子B间用皮带相连，它们的半径之比是1：2：3．A．B．C分别为轮子边缘上的三个点．（1）三点线速度之比υA：υB：υC=　             　．（2）三点角速度之比ωA：ωB：ωC=　                　．（3）三点向心加速度之比αA：αB：αC=　                 　．　 15．同一转动圆盘（或物体）上的各点         相同.线速度v和半径r成     . 16．如图所示A是B轮上的一点，B．C两轮用皮带连接而不打滑rA：rB：rC＝1：4：2，则A．B．两点的线速度之比_____，B，C两点加速度之比_____。17．如图所示，压路机后轮半径是前轮半径的3倍，A．B分别为前轮和后轮边缘上的一点，C为后轮上的一点，它离后轮轴心的距离是后轮半径的一半，则A．B．C三点的角速度之比　              　，线速度之比　         　. 18．如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的2倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径．转动时皮带不打滑，则A．B．C三点的角速度之比ωA：ωB：ωC=               ，向心加速度大小之比aA：aB：aC=            ． 
参考答案与试题解析1．【答案】    (1). 1：1    (2). 1：1    (3). 1：5    (4). 17【解析】 （2）测得脚踏板的转速为，则I轮的角速度，则Ⅱ的角速度为，则自行车的前进速度，【点睛】同一条皮带上的点的线速度相同，同轴上的点的角速度相同2．【答案】9：6：4【解析】轮A．轮B靠摩擦传动，边缘点线速度相等，故：va：vb=1：1
根据公式v=rω，有：ωa：ωb=3：2
根据ω=2πn，有：na：nb=3：2
根据a=vω，有：aa：ab=3：2
轮B．轮C是共轴传动，角速度相等，故：ωb：ωc=1：1
根据公式v=rω，有：vb：vc=3：2
根据ω=2πn，有：nb：nc=1：1
根据a=vω，有：ab：ac=3：2
综合得到：aa：ab：ac=9：6：4
3．【答案】    (1). 1:1    (2). 1:2    (3). 2:1【解析】由题可知，A．B的线速度大小相等，故A．B运动的线速度之比为1：1；C与A共轴，故C与A有相同的角速度．周期，则B．C周期之比为B．A周期之比，即；根据，可知A．C的向心加速度与半径成正比，故A．C的向心加速度之比为2：1。【点睛】两轮通过皮带传动，皮带与轮之间不打滑，说明它们边缘的线速度相等；再由角速度．向心加速度的公式逐个分析即可． 4．【答案】牙盘的半径r1，飞轮的半径r2，后轮半径r3；．【解析】【考点】线速度．角速度和周期．转速【分析】根据大齿轮的周期求出大齿轮的角速度．大齿轮和小齿轮靠链条传动，边缘点线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度．后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要测量后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度．【解答】解：①要知道自行车的行驶速度，还需测量：牙盘的半径r1，飞轮的半径r2，后轮半径r3．②牙盘的转速为n，则牙盘的角速度ω1=2π？n rad/s．牙盘和飞轮的线速度相等，飞轮与后轮的角速度相等．因为ω1r1=ω2r2，所以ω2=．后轮的角速度与飞轮的角速度相等，所以线速度v=r3ω2==．故答案为：牙盘的半径r1，飞轮的半径r2，后轮半径r3；．【点评】该题属于物理知识在日常生活中的应用，解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等．　 5．【答案】：；；v=ωr；． 【解析】【考点】线速度．角速度和周期．转速．【分析】直接根据线速度．角速度．周期的定义以及角度的定义出发，分析各个量之间的关系．【解答】解：根据可知，角速度ω与周期T的关系是：；根据可知，线速度V与周期T的关系是：；线速度V与角速度W的关系是：v=ωr；周期T与频率f的关系是：．故答案为：；；v=ωr；．　 6．【答案】    (1). 2:2:1    (2). 3:1:1【解析】B点和C点具有相同的线速度，根据知B．C两点的角速度之比等于半径之反比，所以ωB：ωC=rc：rb=2：1．而A点和B点具有相同的角速度，所以ωA：ωB：ωC=2：2：1根据v=rω，知A．B的线速度之比等于半径之比，所以vA：vB：=3：1．B．C线速度相等，所以vA：vB：vC=3：1：1。点晴：靠传送带传动的点，线速度大小相等，共轴的点，角速度相等．B点和C点具有相同的线速度，A点和B点具有相同的角速度．根据v=rω，求出三点的角速度之比，线速度之比。 7．【答案】    (1). 2:1:2:4    (2). 2:1:1:1【解析】 8．【答案】0.2，1，2π【解析】考点： 向心加速度；线速度．角速度和周期．转速．专题： 匀速圆周运动专题．分析： 利用向心加速度．角速度的公式可以求前两个空，利用周期公式求周期．解答： 解：向心加速度a==0.2m/s2，角速度ω==1rad/s，周期T==2π s．答案为0.2，1，2π点评： 本题考查了线速度．角速度．向心加速度和周期公式的应用，注意它们之间的关系．9．【答案】1:1    2：7    【解析】【来源】上海市普陀区2018~2019学年第二学期高三质量调研（二模)物理试卷 【详解】（1）A点与B点是齿轮传动，所以A与B的线速度相等，同理可知B与C的线速度相等，所以A与C的线速度相等，即两者之比为1:1（2）由公式，再结合B与C的线速度相等，所以 10．【答案】4：3；8：9．【解析】考点：线速度．角速度和周期．转速.专题：匀速圆周运动专题．分析：根据角速度定义ω=可知甲．乙的角速度之比，再由a向=ω2r求解加速度之比．解答：解：相同时间里甲转过60°角，乙转过45°角，根据角速度定义ω=，可知ω甲：ω乙=4：3由公式a向=ω2r得向心加速度之比：a甲：a乙=8：9故答案为：4：3；8：9．点评：要熟悉角速度定义公式和向心加速度公式，能根据题意灵活选择向心加速度公式．11．【答案】【解析】【考点】线速度．角速度和周期．转速【分析】根据大齿轮的周期求出大齿轮的角速度．大齿轮和小齿轮靠链条传动，边缘点线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度．后轮与小齿轮具有相同的角速度，根据v=ωr求出自行车的速度．【解答】解：由题，脚踏板转动周期为1s，则大齿轮的角速度为：=2π，大齿轮和小齿轮的线速度大小相等，所以有：=小齿轮的角速度为：，后轮的角速度与飞轮的角速度相同，根据v=ωr得自行车的速度为：m/s．故答案为：【点评】解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等，知道后轮上质点的线速度就是自行车的行驶速度． 12．【答案】1：1；3：1【解析】考点： 线速度．角速度和周期．转速．专题： 匀速圆周运动专题．分析： 在两轮转动中，接触点不存在打滑的现象，故两轮边缘的线速度大小相等，即可求解两轮边缘的线速度大小之比；根据v=ωr．T=和转速n=，可求解转速之比解答： 解：根据两轮转动中，接触点不存在打滑的现象，故两轮边缘的线速度大小相等，即两轮边缘的线速度大小之比为1：1；根据v=ωr．T=和转速n=，可求转速之比为3：1．故答案为：1：1；3：1点评： 本题关键要灵活应用角速度与线速度．周期之间的关系公式和“同轴转动，角速度相同；若传动中皮带轮不打滑，接触点的线速度大小相等”．13．【答案】减小，不变．【解析】考点：线速度．角速度和周期．转速.专题：匀速圆周运动专题．分析：地球自转时，地球表面上各点转动的周期相同，为1天，故角速度相同，再根据v=ωr判断线速度情况．解答：解：地球自转时，地球表面上各点的转动周期均为24h，故角速度ω=一定相同；由于转动半径随着纬度的增加而减小，根据公式v=ωr，地球表面上各点的线速度随纬度增大而减小；故答案为：减小，不变．点评：本题关键明确同轴转动各点角速度相同，然后结合线速度与角速度关系公式v=ωr分析判断．14．【答案】1：1：3；2：1：2；2：1：6． 【解析】【考点】向心加速度；线速度．角速度和周期．转速【分析】分别研究A与C和A与B之间角速度关系．向心加速度关系：A．C在同一个轮子上，角速度相等，由公式a=ω2r，研究两者向心加速度关系．A．B两点的线速度大小相等，由公式v=ωr，研究两者线速度的关系，由公式a= 研究两者向心加速度关系，再联立求出三个点角速度．向心加速度之比．【解答】解：对于A．C两点：角速度ω相等，由公式v=ωr，得：vA：vC=rA：rC=1：3；由公式a=ω2r，得：aA：aC=rA：rC=1：3；对于A．B两点：线速度大小v相等，由公式v=ωr，得：ωA：ωB=rB：rA=2：1；由公式a=，得：aA：aB=rB：rA=2：1．所以三点线速度之比：vA：vB：vC=1：1：3；角速度之比为：ωA：ωB：ωC=2：1：2，向心加速度之比为：aA：aB：aC=2：1：6．故答案为：1：1：3；2：1：2；2：1：6．【点评】本题是圆周运动中常见的问题，关键抓住两个相等的物理量：共轴转动的同一物体上各点的角速度相等；两个轮子边缘上各点的线速度大小相等． 15．【答案】角速度，正比【解析】考点：匀速圆周运动. 专题：匀速圆周运动专题.分析：同一转动圆盘（或物体）上的各点都做匀速圆周运动，转动的半径不同，但共轴转动，角速度相同，根据v=rω知线速度v和半径r成正比.解答：解：同一转动圆盘（或物体）上的各点都做匀速圆周运动，共轴转动，角速度相同，根据v=rω，可知，线速度v和半径r成正比.故答案为：角速度，正比.点评：解决本题的关键掌握共轴转动，角速度相同，难度不大，属于基础题.16．【答案】1：4：4；    1：2    【解析】【来源】【百强校】海南省三亚华侨中学2018-2019学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】点B与点C是同源传递的边缘点，故vB＝vC；点A与点B是同轴传动，角速度相等，故ωA＝ωB；点A与点B，半径之比为1：4，故线速度之比为1：4；故vA：vB：vC＝1：4：4；由于B．C的半径之比为2：1，根据公式B．C的加速度之比为1：2。17．【答案】3：1：1；2：2：1【解析】考点： 线速度．角速度和周期．转速.专题： 匀速圆周运动专题.分析： 传动装置，在传动过程中不打滑，则有：共轴的角速度是相同的；同一传动装置接触边缘的线速度大小是相等的.所以当角速度一定时，线速度与半径成正比；当线速度大小一定时，角速度与半径成反比.因此根据题目条件可知三点的线速度及角速度关系.解答： 解：A．B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以VA=VB，因为rA：rB=1：3，所以ωA：ωB=3：1；B．C两点共轴，所以ωC=ωB.所以ωA：ωB：ωC=3：1：1；线速度v=ωr，根据题意可知，AB共带，BC共轴，所以vA：vB：vC=2：2：1故答案为：3：1：1；2：2：1点评： 本题要紧扣隐含条件：共轴的角速度是相同的；同一传动装置接触边缘的线速度大小是相等的.以此作为突破口；同时能掌握线速度．角速度与半径之间的关系18．【答案】ωA：ωB：ωC=1：2：1；   aA：aB：aC=2：4：1．【解析】考点：线速度．角速度和周期．转速.专题：匀速圆周运动专题．分析：靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．根据v=rω，a=和a=rω2可得出A．B．C三点的角速度之比和向心加速度之比．解答：解：A．B两点的线速度相等，A的半径是B的半径的2倍，根据v=rω，知ωA：ωB=1：2．A．C共轴转动，角速度相等，即ωA：ωC=1：1．所以ωA：ωB：ωC=1：2：1．A．B两点的线速度相等，A的半径是B的半径的2倍，根据a=，知aA：aB=1：2，A．C具有相同的角速度，根据a=rω2，知aA：aC=2：1．所以aA：aB：aC=2：4：1．故答案为：ωA：ωB：ωC=1：2：1；   aA：aB：aC=2：4：1．点评：解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．掌握线速度与角速度的关系，以及线速度．角速度与向心加速度的关系．