高中物理人教版 (2019)必修 第二册第六章 圆周运动1 圆周运动同步练习题

第六章　1

A组·水平过关

1．(多选)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是(　　)

A．相等的时间里通过的路程相等

B．相等的时间里通过的弧长相等

C．相等的时间里发生的位移相等

D．相等的时间里转过的角度相等

【答案】ABD　【解析】匀速圆周运动是曲线运动，物体转过的弧长等于物体运动的路程，依据匀速圆周运动的概念可知相等的时间内通过的弧长相等，即相等的时间内通过的路程相等，A、B正确；依据位移的定义可知，相等时间内位移的方向不相同，C错误；因为在匀速圆周运动中角速度不变，故D正确．

2．关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是(　　)

A．它是匀变速运动

B．它是变加速运动

C．它是匀速运动

D．它是合外力不变的运动

【答案】B　【解析】匀速圆周运动的加速度大小不变，方向改变，可知加速度在变化，所以匀速圆周运动是变加速运动，由于加速度改变，由牛顿第二定律可知，合外力也改变，故B正确．

3．关于物体做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是(　　)

A．周期不变

B．线速度大小、方向均不变

C．物体处于受力平衡状态

D．角速度是标量

【答案】A　【解析】匀速圆周运动是周期、角速度不变；只有静止和匀速直线运动才是平衡状态；角速度为矢量，有大小和方向．

4．如图所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ，线速度大小分别为vP和vQ，则(　　)

A．ωP<ωQ，vP<vQ

B．ωP<ωQ，vP＝vQ

C．ωP＝ωQ，vP<vQ

D．ωP＝ωQ，vP>vQ

【答案】C　【解析】由于P、Q两点属于同轴转动，所以P、Q两点的角速度是相等的，即ωP＝ωQ.同时由题图可知Q点到螺母的距离比较大，由v＝ωr可知，Q点的线速度大，即vP＜vQ.故选C．

5．小红推门进入教室如图所示，在门转动时，门上A、B两点的角速度分别为ωA、ωB，线速度大小分别为vA、vB，则(　　)

A．ωA＞ωB B．ωA＜ωB

C．vA＞vB D．vA＜vB

【答案】D　【解析】由于A、B两点绕同轴转动，故角速度相同，A、B错误；根据角速度与线速度的关系v＝ωr，且rA<rB，可得vA＜vB，C错误，D正确．

6．如图所示，用起瓶器打开瓶盖，起瓶器上A、B两点绕O点转动的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB，则(　　)

A．ωA＝ωB，vA>vB

B．ωA＝ωB，vA<vB

C．ωA<ωB，vA＝vB

D．ωA>ωB，vA＝vB

【答案】B　【解析】同轴转动，角速度相等，故ωA＝ωB，由于rA<rB，根据v＝rω，可得vA<vB．

7．如图所示，园林工人正在把一颗枯死的小树苗掰折，已知树苗的长度为L，该工人的两手与树苗的接触位置(树苗被掰折的过程手与树苗接触位置始终不变)距地面高为h，树苗与地面的夹角为α时，该工人手水平向右的速度恰好为v，则树苗转动的角速度为(　　)

A．ω＝ B．ω＝

C．ω＝ D．ω＝

【答案】A　【解析】由于触点不变，故触点转动的线速度为合速度．将触点速度沿水平方向和竖直方向分解，可得手的水平速度v＝v合sin α，此时手握树干的位置到O点距离为r＝，则有ω＝＝＝，故A正确，B、C、D错误．

8．如图所示，为齿轮传动装置示意图，A、B 两点均位于齿轮的边缘，则下列说法中正确的是(　　)

A．vA>vB B．ωA>ωB

C．vA＝vB D．ωA＝ωB

【答案】C　【解析】 A和B两点属于齿轮传动，所以两点的线速度相等，故A错误，C正确； A和B两点线速度相等，根据v＝ωr和A半径大，所以A的角速度小，故B、D错误．

9．(2022年云南学业考试)骑自行车出行，不仅低碳环保，还能强身健体．自行车的大齿轮、小齿轮是相互关联的转动部分，其边缘有两个点A、B，如图所示．当大齿轮带动小齿轮匀速转动时，下列说法正确的是(　　)

A．A、B两点的线速度大小相等

B．A点的线速度比B点的线速度大

C．A点的线速度比B点的线速度小

D．A、B两点的周期相等

【答案】A　【解析】边缘有两个点A、B是皮带传动，线速度大小相等，A正确，B、C错误；A、B两点线速度大小相等，而半径不相等，根据T＝可知A、B两点的周期不相等，D错误．

10．如图所示，质量为m的物块随水平转盘绕竖直固定轴做匀速圆周运动，角速度为ω，物块到轴心的距离为r.则物块的线速度大小为(　　)

A．ω2r2 B．ωr

C．ωr2 D．ω2r

【答案】D

B组·能力提升

11．(多选)如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB＝RC＝.若在传动过程中，皮带不打滑，则(　　)

A．A点与C点的角速度大小相等

B．A点与C点的线速度大小相等

C．A点与B点角速度大小相等

D．B点与C点的角速度大小之比为1∶2

【答案】BCD　【解析】A、C两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，而半径不等，所以角速度不相等，故A错误，B正确；A、B两点共轴转动，具有相同的角速度，故C正确；A、C两点线速度大小相等，根据ω＝和RA＝2RC，可得A与C的角速度之比为1∶2，由于A、B两点具有相同的角速度，所以B点与C点的角速度大小之比为1∶2，故D正确．

12．如图是某共享自行车的传动结构示意图，其中Ⅰ是半径为r1的牙盘(大齿轮)，Ⅱ是半径为r2的飞轮(小齿轮)，Ⅲ是半径为r3的后轮．若某人在匀速骑行时每秒踩脚踏板转n圈，则下列判断正确的是(　　)

A．牙盘转动角速度为

B．飞轮边缘转动线速度为2πnr2

C．自行车匀速运动的速度

D．自行车匀速运动的速度为

【答案】D　【解析】脚踏板与牙盘同轴转动，二者角速度相等，每秒踩脚踏板n圈，因为转动一圈，圆心角转的角度为2π，所以角速度ω1＝2πn，A错误；牙盘边缘与飞轮边缘线速度的大小相等，据v＝Rω可知，飞轮边缘上的线速度v1＝2πnr1，B错误；飞轮的角速度ω2＝，飞轮与后轮的角速度相等，所以自行车匀速运动的速度即后轮的线速度为v2＝ω2r3，整理可得v2＝，D正确，C错误．