高中物理人教版 (2019)必修 第二册圆周运动课后测评

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册圆周运动课后测评，共6页。试卷主要包含了做匀速圆周运动的物体，其速度等内容，欢迎下载使用。

A级——学考达标
1．做匀速圆周运动的物体，其速度( )
A．大小不变 B．方向不变
C．大小、方向都不变 D．大小、方向都变化
2．做匀速圆周运动的物体，2 s内转过的角度为360°，则物体的角速度为多大( )
A．π rad/s B．2π rad/s
C．4π rad/s D．6π rad/s
3．如图所示，两个小球a和b用轻杆连接，并一起在水平面内做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )
A．a球的线速度比b球的线速度大
B．a球的角速度比b球的角速度小
C．a球的线速度与b球的线速度大小相等
D．a球的角速度与b球的角速度大小相等
4．卫星发射时，可利用其随地球自转的速度，达到节省燃料的目的。仅从该角度考虑，卫星发射场的位置应建在( )
A．靠近南极 B．赤道附近
C．靠近北极 D．地面任意处
5.手摇卷笔刀如图所示，该卷笔刀的工作原理是内部切削部件与外部摇杆一起同轴旋转，外部摇杆上的A点到水平转轴上的O点的长度为L，O、A连线与转轴垂直。若该外部摇杆在时间t内匀速转动了N圈，则A点的线速度大小为( )
A.eq \f(2πN,Lt) B.eq \f(2πLt,N)
C.eq \f(2πLN,t) D.eq \f(2πt,LN)
6．闹钟是带有闹时装置的钟，既能指示时间，又能按人们预定的时刻发出音响信号或其他信号。如图所示，机械式闹钟中的三个齿轮的半径之比为1∶3∶5，当齿轮转动的时候，小齿轮边缘的M点和大齿轮边缘的N点的线速度大小之比和角速度之比分别为( )
A．1∶1 1∶5 B．1∶1 5∶1
C．5∶1 1∶5 D．5∶1 5∶1
7．(2024·山东德州高一阶段练习)死飞自行车，指后轮的齿轮与后轮直接用螺栓固接(不像普通自行车，后轮齿轮与后轮是通过棘轮棘爪连接，普通自行车反向踩脚踏板时后轮不受力)的自行车。如图所示为死飞自行车的脚踏及后轮，若链条连接的前轮齿数为36个，连接的后轮齿数为10个，则前后轮角速度之比为( )
A．1∶1 B．1∶2
C．3.6∶1 D．1∶3.6
8．(2024·湖北武汉高一期末)在机床、汽车等机器或设备中通常会使用一种叫作蜗杆传动的装置，如图所示。这种装置由蜗杆和蜗轮组成，从外形上看，蜗杆类似螺栓，蜗轮则很像斜齿圆柱齿轮。工作时，一般以蜗杆为主动件，当蜗杆旋转时，会带动蜗轮轮齿沿着蜗杆的螺旋面转动，蜗杆每旋转一圈，蜗轮轮齿会转动一格，若螺距为d＝1.6π mm的蜗杆以每秒20圈的转速旋转，则半径为r＝32 mm的蜗轮将获得的转速是( )
A．30 r/min B．120 r/min
C．1 200 r/min D．48 000 r/min
9．(12分)如图所示，直径为0.5 m的地球仪匀速转动，已知地球仪上B点的线速度大小为eq \f(π,8) m/s，求：
(1)地球仪转动的角速度和周期；
(2)地球仪上A点的线速度大小。
B级——选考进阶
10.如图所示，光滑的水平圆盘固定在水平面上，中心O点固定一竖直光滑细杆，光滑圆环套在细杆上，细绳的一端连接圆环，另一端连接小物块(可视为质点)。物块绕O点逆时针转动，经时间t，物块由A点转到B点，OA与OB垂直。则物块转动的角速度可能为( )
A.eq \f(9π,4t) B.eq \f(9π,2t)
C.eq \f(11π,4t) D.eq \f(11π,2t)
11.如图变速自行车有3个链轮和6个飞轮，链轮和飞轮的齿数如表所示。假设踏板的转速不变，通过选择不同的链轮和飞轮，该自行车行驶的最大速度与最小速度之比为( )
A．12∶7 B．2∶1
C．24∶7 D．16∶5
12．(14分)冲关节目是一种户外娱乐健康游戏，如图所示为参赛者遇到的一个关卡。一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平跑道的高度差h＝1.25 m，M为圆盘边缘上的一点。某时刻，参赛者从跑道上P点水平向右跳出，初速度的方向与圆盘半径OM在同一竖直平面内。已知圆盘的圆心与P点之间的水平距离为x0＝4 m，圆盘半径R＝2 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。
(1)求参赛者从P点跳出至落到圆盘上经历的时间t；
(2)参赛者要能落在圆盘上，求v0的最小值；
(3)若参赛者从P点跳出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使参赛者落到M点，求圆盘转动的角速度ω。
课时跟踪检测(六)
1．选A 做匀速圆周运动的物体，其速度大小不变，方向时刻发生变化，故A正确，B、C、D错误。
2．选A 根据角速度的定义得ω＝eq \f(2π,2) rad/s＝π rad/s，故A正确，B、C、D错误。
3．选D 两个小球a和b用轻杆连接，并一起在水平面内做匀速圆周运动，转动一圈的时间相等，即周期相同，故角速度大小相等，故B错误，D正确；由于a球的转动半径较小，角速度相同，根据v＝ωr，可知a球的线速度比b球的线速度小，故A、C错误。
4．选B 题目要求充分利用地球自转的速度，因为地球上各点自转的角速度是一样的，由v＝ωr可知，要使卫星发射时发射场所在地的自转线速度最大，则该地点的自转半径最大，而自转半径最大处在赤道即纬度最低的地方，故卫星发射场的位置应建在赤道附近，故B正确，A、C、D错误。
5．选C 由题可知A点的角速度ω＝eq \f(2πN,t)，则A点的线速度大小为v＝ωL＝eq \f(2πNL,t)，故选C。
6．选B 根据题意可知，M点和N点属于齿轮传动，边缘点的线速度大小相等，则线速度大小之比为1∶1，根据v＝ωr，可知ω＝eq \f(v,r)，则eq \f(ωM,ωN)＝eq \f(rN,rM)＝eq \f(5,1)，故A、C、D错误，B正确。
7．选D 前后轮的齿数之比等于半径之比，则前后轮的半径之比为r1∶r2＝36∶10＝3.6∶1，前后轮边缘的线速度大小相等，根据v＝ωr，可得前后轮角速度之比为ω1∶ω2＝r2∶r1＝1∶3.6，故选D。
8．选A 设蜗轮的转速大小为n，则由题意可知20d＝2πrn，解得n＝0.5 r/s＝30 r/min，故选A。
9．解析：(1)B点做圆周运动的半径为RB＝Rcs 60°＝0.125 m，
由vB＝ωRB，得出地球仪转动的角速度
ω＝π rad/s，
又由ω＝ eq \f(2π,T)，得出地球仪转动的周期T＝2 s。
(2)地球仪上A点的线速度大小为
vA＝ωRA＝eq \f(π,4) m/s。
答案：(1)π rad/s 2 s (2)eq \f(π,4) m/s
10．选B 物块由A点转到B点，转过的角度为θ＝2nπ＋eq \f(π,2)(n＝0,1,2,3，…)，所以物块转动的角速度为ω＝eq \f(θ,t)＝eq \f(4nπ＋π,2t)(n＝0,1,2,3，…)，当n＝2时ω＝eq \f(9π,2t)，故选B。
11．选C 设踏板的角速度为ω，链轮的半径为r1，飞轮的半径为r2，车轮的半径为R，则飞轮的角速度为ω飞＝eq \f(v飞,r2)＝eq \f(v链,r2)＝eq \f(ωr1,r2)，可知自行车行驶的速度大小为v自＝ω飞R＝eq \f(ωr1,r2)R。由于半径与齿数成正比，则自行车行驶的最小速度为v自min＝eq \f(ωr1min,r2max)R，自行车行驶的最大速度为v自max＝eq \f(ωr1max,r2min)R，该自行车行驶的最大速度与最小速度之比为eq \f(v自max,v自min)＝eq \f(r1max,r2min)·eq \f(r2max,r1min)＝eq \f(48,14)×eq \f(28,28)＝eq \f(24,7)。
12．解析：(1)参赛者从P点跳出后做平抛运动，其在竖直方向做自由落体运动，有h＝eq \f(1,2)gt2
解得参赛者从P点跳出至落到圆盘上经历的时间t＝0.5 s。
(2)参赛者在水平方向做匀速运动，当满足x0－R＝v0t时，v0最小，解得v0＝4 m/s。
(3)根据题意得ωt＝nπ(n＝1,2,3，…)
解得ω＝2nπ rad/s(n＝1,2,3，…)。
答案：(1)0.5 s (2)4 m/s (3)2nπ rad/s(n＝1,2,3，…)
名称
链轮
飞轮
齿数
48
38
28
14
16
18
22
24
28