高中沪科版 (2019)3.1 怎样描述圆周运动 精练

【优选】3.1怎样描述圆周运动-1优质练习

一．填空题

1．如图所示，黑圆板上有三条白条，用一闪光灯照亮，灯每秒闪光20次，圆板绕过圆心的轴顺时针匀速转动，

（1）当______时只看到三条白条；

（2）当_______时可看到六条白条.

2．两个大轮半径相等的皮带轮的结构如图所示,AB两点的半径之比为2:1,CD两点的半径之比也为2:1,则ABCD四点的角速度之比为__________,这四点的线速度之比为__________,向心加速度之比为__________.

3．如图所示，甲．乙．丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别r1．r2．r3。若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为_____。

4．角速度

（1）定义：连接物体与圆心的半径转过的______与转过这一______所用时间的______叫作角速度，公式：ω＝。

（2）意义：描述做圆周运动的物体绕圆心______的快慢。

（3）单位：弧度每秒，符号是______，在运算中角速度的单位可以写为______。

（4）匀速圆周运动是角速度______的运动。

5．钻床上装上直径为的钻头，调节钻床的转速为时，钻头边缘的线速度为______，角速度为_______.

6．风速仪结构如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间△t内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示，则该时间段内风轮叶片转速____________（填“逐渐增大”．“逐渐减小”或“保持不变”），其平均速率为___________

7．如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A．B．C分别是三个轮边缘上的质点，且rA=rC=2rB，则三个质点的线速度之比vA：vB：vC=_____

8．如图所示，靠摩擦传动做匀速转动的大．小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍，A．B分别为大．小轮边缘上的点，C为大轮上一条半径的中点，则：

(1)小轮转动的角速度是大轮的________倍

(2)质点B加速度是质点A的加速度的_______ 倍

(3)质点B加速度是质点C的加速度的_______ 倍

9．方向：物体做圆周运动时该点的______方向。

10．如图为某种混凝土搅拌机的传动机构，A轮的齿数为N1，B轮的齿数为N2。当A轮顺时针转动，将带动B轮沿______方向转动，A轮和B轮的角速度之比为________。

11．如图为皮带传动装置。点分别为右侧两个共轴的轮缘上的点，为左侧轮缘上的点，三个点到各自轮圆心的距离之比为，则三个点的线速度之比为___________， 角速度之比为____________（皮带不打滑 ）。

12．如图所示，一个圆环的环心在O处，与直径夹角为60°，与直径夹角为30°.若以其直径为轴做匀速转动，则环上的P和Q两点的线速度之比为________；若环的半径为，绕转动的周期是，则环上Q点的线速度为_______.

13．某质点做匀速圆周运动的轨道半径为80 cm，周期为2 s，则它做匀速圆周运动的角速度大小为___________；线速度大小为_________；向心加速度大小为________。

【来源】辽宁省大连市103中学2017-2018学年高一4月月考物理试题

14．同轴的两个薄纸圆盘，相距为L,以角速度ω匀速转动(转动方向如图所示)，一颗子弹从左边平行于轴射向圆盘，在两盘上留下两个弹孔，两弹孔与盘心的连线间的夹角为。则这段时间内圆盘转过的最小角度为_________， 子弹的速度可能为___________________。

15．如图所示的皮带传动装置中，轮 A 和 B 同轴，A．B．C 分别是三个轮边缘的质点，且RA= RC=2RB， 三 质点 的线速 度之比 为VA ∶VB ∶VC=__， 角速 度之比 为ωA：ωB：ωC = ______。

16．半径r为20cm的砂轮被电动机带动做匀速圆周运动，已知砂轮每秒转10圈，则它的角速度为__________rad/s，砂轮边缘上任意点的线速度为__________m/s。

17．如图所示，电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪光30次。风扇的叶片有三片，均匀安装在转轴上。转动时如观察者感觉叶片不动，则风扇的转速是_________r/min。如果观察者感觉叶片有六片，则风扇的转速是________r/min（电动机的转速不超过800r/min）。

18．如图所示为自行车传动部分示意图，a为脚踏板，为曲轴，b为齿轮（牙盘），d为齿轮（飞轮），c为链条，e为后轮（主动轮）已知，，，，如果传动过程中无打滑现象，当脚踏板以每分30圈的速度匀速转动时，自行车行进的速度为________

参考答案与试题解析

1．【答案】，     ，   

【解析】

【分析】

【详解】

[1]．两次闪光之间的间隔为，所以两次闪光的时间内应该转过的整数倍，则有

得

，

[2]．两次闪光之间的间隔为，所以两次闪光的时间内则有

得

，

2．【答案】    (1). 1:1:2:2    (2). 2:1:4:2    (3). 2:1:8:4

【解析】

皮带不打滑，A和D两点线速度大小相等，由公式v=ωr，得到：ωA：ωD：=rD：rA=1：2．
A．B；C．D在同一轮上，角速度相同，所以ωA：ωB：ωC：ωD=1：1：2：2
所以线速度之比为：vA：vB：vC：vD=2：1：4：2
根据得：向心加速度之比为aA：aB：aC：aD=2：1：8：4
点睛：本题是圆周运动中典型问题，关键抓住相等量：皮带不打滑时，两轮边缘上各点的线速度大小相等；同一轮上各点的角速度相同．

3．【答案】

【解析】【来源】山西省浑源县第七中学校2019-2020学年高一（下）期末考试物理试题

【分析】

【详解】

甲轮和丙轮边缘的线速度相等，则

解得

4．【答案】角度    角度    比值    转动    rad/s    s－1    不变   

【解析】

略

5．【答案】0.678    113   

【解析】

【分析】

【详解】

[1] [2]．角速度为

由可得

6．【答案】逐渐减小    8πnr/△t   

【解析】【来源】上海市浦东新区建平中学2018-2019学年高三上学期10月月考试题

【详解】

[1][2]根据图b可知，在△t内，通过的光照的时间越来越长，则风轮叶片转动的越来越慢，即转速逐渐减小，在△t内挡了4次光，则

T1=△t/4

根据风轮叶片每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈可知：则风轮叶片转动的周期

T=△t/（4n）

则风轮叶片转动的平均速率

v =2πr/T=8πnr/△t

7．【答案】2：1：1

【解析】【来源】四川省江油中学2019-2020学年高一（下）期中考试物理试题

【分析】

【详解】

由图知A和B在同一轮轴上，所以

B和C与皮带接触，所以

设rB=R，由关系式v=rω知

则

所以

8．【答案】2；    2；    4   

【解析】【来源】贵州省铜仁市伟才学校2019-2020学年高一（下)期中物理试题

【分析】

【详解】

（1）[1]对A．B两点，根据转盘转动特点可知

由

得

即小轮转动的角速度时大轮的2倍。

（2）[2]由向心加速度公式

得

即质点B加速度是质点A的加速度的2倍。

（3）[3]对于A．C两点，有

由

得

又有

即质点B的加速度是质点C的4倍。

9．【答案】切线

【解析】

略

10．【答案】    ①. 逆时针    ②. N2:N1

【解析】

【详解】[1]当A轮顺时针转动，将带动B轮沿逆时针方向转动；

[2]两轮的齿数之比等于半径之比，则

两轮边缘的线速度相等，根据

v=ωr

可得，A轮和B轮的角速度之比为

11．【答案】1：1：2    1：2：2   

【解析】

[1][2]a．b两点为同缘转动，则线速度相等，即

根据

可知

b．c两点为同轴转动，可知角速度相等，即

根据

可知

则三个点的线速度之比为1：1：2；角速度之比为1：2：2。

12．【答案】       

【解析】

【分析】

【详解】

设圆环半径为,以直径为轴匀速转动的角速度为,由线速度公式

得：

﹕1

由线速度公式和角速度公式：

得：

m/s

13．【答案】3.14s2.5m/s8m/s2

【解析】

【详解】

角速度大小为；线速度大小为；向心加速度大小为。

14．【答案】        ,   

【解析】【来源】上海市松江二中2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题

【详解】

[1]子弹的速度是很大的,一般方法很难测出,利用圆周运动的周期性,可以比较方便地测出子弹的速度.子弹从A盘到B盘,盘转过的角度

时盘转动的角速度最小为
[2]子弹在A．B间运动的时间等于圆盘转动时间知:

所以

    ,

15．【答案】2：1：1    2：2：1   

【解析】【来源】四川省三台中学实验学校2019-2020学年高一（下）开学考试物理试题

【分析】

【详解】

[1]A．B两点的角速度相等，根据知

B．C两点靠传送带传动，线速度相等

所以

[2]B．C两点靠传送带传动，线速度相等

根据知

所以

16．【答案】20π    4π   

【解析】【来源】上海交通大学附属中学2017-2018学年高一上学期期末物理试题

【详解】

[1]．砂轮的角速度为:

[2]．砂轮边缘上任意点的线速度为:。

17．【答案】600    300   

【解析】【来源】上海市金山中学2019-2020学年高二（下)期中物理试题

【分析】

【详解】

[1]观察者感觉叶片不动，说明经过1次闪光间隔，叶片恰好运动到下一片叶片的位置，或者下一片叶片或回到自身所在位置，故

其中，由于转速小于800r/s，故风扇转速为

[2]若观察者感觉有6片叶片，则

18．【答案】2.83

【解析】

【分析】

【详解】

[1]脚踏板的角速度为

b点的线速度为

传动过程中无打滑现象，则d点的线速度与b点线速度相同，所以e点的线速度为

得