高中物理沪科版 (2019)必修 第二册3.2 匀速圆周运动的规律同步训练题

这是一份高中物理沪科版 (2019)必修 第二册3.2 匀速圆周运动的规律同步训练题，共10页。
【优质】3.2匀速圆周运动的速率-1作业练习一．填空题1．
如图所示是一个玩具陀螺，a．b和c是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，线速度大小相等的点是________，角速度相等的点是__________。2．
甲．乙俩物体以大小相等的线速度做匀速圆周运动，它们的质量之比为1:3，轨道半径之比为3:4，则甲．乙两物体的角速度大小之比为____，向心加速度大小之比为___。3．
如图所示，自行车的小齿轮A．大齿轮B．后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径RB=4RA．RC=8RA，如图所示．当自行车正常骑行时A．B．C三轮边缘的速度大小之比vA：vB：vC等于____________，向心加速度的大小之比aA：aB：aC等于____________．4．
如图所示，暗室内，电风扇在频闪光源照射下运转，光源每秒闪光次，如图电扇叶片有个，相互夹角，已知该电扇的转速不超过，现在观察者感觉叶片有个，则电风扇的转速是__________ ．5．
质量为2.0×103 kg的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为60 m的弯路时，车速为20 m/s.此时汽车转弯所需要的向心力大小为______N．若轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104 N，则这辆车在这个弯道处________发生侧滑(选填“会”或“不会”)．6．已知齿轮传动装置中，主动轮与从动轮的齿数之比为n，则主动轮与从动轮的半径之比为_______，皮带与轮之间无相对滑动，则主动轮与从动轮边缘上各点的线速度大小之比为_______，角速度之比为_______，向心加速度之比为_______。7．
人类将来要离开地球到宇宙中去生活，可以设计成如图11所示的宇宙村，它是一个圆桶形的建筑，人们生活在圆桶的内壁上．为了使人们在其中生活不致有失重感，可以让它旋转．设这个建筑的直径为200 m，那么，当它绕其中心轴转动的角速度为________时，人类感觉像生活在地球上一样(承受10 m/s2的加速度)，如果角速度超过了上述值，人们将有________(填“超重”或“矢重”)的感觉．8．
在长的细绳的一端系一小球，绳的另一端固定在水平桌面上，使小球以的速度在桌面上做匀速圆周运动，则小球运动的向心加速度__________，角速度__________．9．
如果自行车车轮每分钟转120周，车轮半径为35厘米，则自行车前时的速度为____________ m/s10．
A．B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的角速度是B的。则两球的线速度之比vA：vB=_______；周期之比TA：TB=_______。11．如图所示的皮带传动装置，左边是主动轮，右边是一个轮轴，RA：RC=1：2，RA：RB=2：3。假设在传动过程中皮带不打滑，则皮带轮边缘上的A．B．C三点的线速度之比是______；向心加速度之比是______。
 12．a．b两辆玩具车在各自的圆轨道上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比为1：2，转过的角度之比为2：3，则它们的向心加速度大小之比为　      　． 13．如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A．B．C分别为轮子边缘上的三点，设皮带不打滑，求：(1)A．B．C三点的角速度之比=_____；(2)A．B．C三点的速度大小之比vA∶vB∶vC=_____；(3)A．B．C三点的向心速度大小之比aA∶aB∶aC=_____；14．
皮带轮的结构如图，两轮的半径之比为，则两点的线速度之比为__________，这两点的角速度之比为__________．15．
如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的3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=______，线速度之比VA：VB：VC=______，向心加速度大小之比aA：aB：aC=______．(计算结果保留三位有效数字）16．
如图所示，在轮B上固定一同轴小轮A，轮B通过皮带带动轮C，皮带和两轮之间没有滑动，A．B．C三轮的半径依次为r1．r2和r3.绕在A轮上的绳子，一端固定在A轮边缘上，另一端系有重物P，当重物P以速度v匀速下落时，C轮转动的角速度__________  17．
地球自转的周期是____；地球的半径为6400km，放在赤道上的物体随地球自转运动的线速度是_____。18．如图所示，自行车的大齿轮．小齿轮．后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A．B．C正常骑行自行车时，A．B．C三点中______两点的线速度大小相等，______两点的角速度大小相等，______点向心加速度最大。
参考答案与试题解析1．【答案】  .a．b     a．b．c【解析】a．b．c三点共轴转动，角速度大小相等，则周期相等，a的半径和b的半径相等，根据知，a．b的线速度大小相等，c的半径小，则 c的线速度比a．b的线速度小．【点睛】a．b．c三点共轴转动，角速度大小相等，根据比较线速度的大小．
2．【答案】  4:3  4:3【解析】根据角速度表达式得：；做圆周运动物体向心加速度为：a=；根据题中所给速度．质量．半径关系，联立可得：ω甲：ω乙=4：3；a甲：a乙=4：3。
3．【答案】1:1:84:1:32【解析】【详解】小齿轮A和大齿轮B通过链条连接，线速度相等，即，小齿轮A和后轮C同轴传动角速度相等，有，由 得： ；  再由向心加速度，可判断，同时向心加速度有可以判断，所以有
4．【答案】300【解析】因为电扇叶片有三个，相互夹角为1200，现在观察者感觉叶片有6个，说明在闪光时间里，电扇转过的角度为，其中n为非负整数，由于光源每秒闪光30次，所以电扇每秒转过的角度为，转速为，但该电扇的转速不超过，所以，转速为，即。
5．【答案】  1.3×104  不会【解析】汽车转弯的速度为：v=20m/s；汽车转弯时做圆周运动，所需要的向心力为：Fn=m =2.0×103×N≈1.3×104N；
而汽车所受的最大静摩擦力为fm=1.4×104N，则Fn＜fm，所以汽车不会发生侧滑；
点睛：本题关键寻找向心力的来源，将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动发生侧滑．
6．【答案】n    1            【解析】【来源】第二部分单元卷第四章：周期运动拓展提高卷 【详解】[1]主动轮与从动轮的半径之比等于主动轮与从动轮的齿数之比,则,[2]皮带与轮之间无相对滑动,则线速度相等,所以,[3]根据可以知道,,[4]根据可以知道7．【答案】  rad/s  超重【解析】【详解】要让人类感觉到像生活在地球上一样，圆环形建筑的内壁对人的支持力应相当于地面对人的支持力，即：N=mg；
设该建筑绕其中心轴转动的角速度为ω，则由牛顿定律有：N=mω2R 其中R=d/2联立解得得：
当角速度超过上述值，会出现超重状态．
【点睛】解决本题的关键能够正确地建立物理模型，知道圆环形建筑的内壁对人的支持力应相当于地面对人的支持力，结合牛顿第二定律进行求解．
8．【答案】  8m/s  3rad/s【解析】 ①， ②，由①②得：．结合线速度公式③，得．【点睛】本题主要考查了匀速圆周运动向心力公式及线速度和角速度关系式的直接应用，
9．【答案】 ；【解析】【分析】根据，结合车轮每分钟转120周，即可求解角速度，再由，则可求出前进的速率。【详解】由题意可知，车轮每分钟转120周，转速，根据，可知角速度，由，则可求出前进的速率。【点睛】考查转速与角速度的关系，掌握线速度与角速度及半径的关系。
10．【答案】  1:1      ；      2:1【解析】根据 可知两球的线速度之比vA：vB=1:1；根据 可知两球的周期之比TA：TB=2:1
11．【答案】1:1:2    3:2:6    【解析】【来源】北京市顺义区第二中学2020-2021学年高一（下）期中物理试题 [1][2]由图知，AC角速度相同，AB线速度相同，根据半径RA：RC=1：2RA：RB=2：3线速度为向心加速度半径之比为所以，线速度之比为向心加速度之比为12．【答案】1：3 【解析】【考点】 向心加速度．【分析】根据单位时间内通过的路程等于线速度求出A．B的线速度之比，根据单位时间内转过的角速度等于角速度求出A．B的角速度之比，根据a=vω求出向心加速度之比．【解答】解：因为A．B两个质点在相同时间内在相同时间内它们通过的路程比sA：sB=1：2，则线速度之比为1：2； 转过的角度之比为2：3，则角速度之比为3：2，则根据a=vω知，向心加速度之比为1：3．故答案为：1：3 13．【答案】2：2：1    3：1：1    6：2：1    【解析】【来源】内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗第一中学2019-2020学年高一（下)第一次月考物理试题 【分析】【详解】(1)[1] A．B共轴转动，角速度相等，B．C两点传送带传动，则线速度大小相等，根据知，，所以。(2)[2] A．B共轴转动，角速度相等，B．C两点传送带传动，则线速度大小相等。(3)[3] 向心加速度：，所以。14．【答案】  1:1  1:2【解析】两轮通过皮带相连，线速度相同，所以． ①    ②，由①②得．【点睛】解决本题的关键掌握通过传送带传动，轮子上的点具有相同的线速度大小，共轴的点，具有相同的角速度．
15．【答案】  1:3:1  3:3:1  3:9:1【解析】根据题意，有：RA=3RC=3RB=3R；vB=vA ；ωA=ωC
故，故：vA：vB：vC=3：3：1 故：ωA：ωB：ωC=1：3：1
根据向心加速度公式a=ωv，得到向心加速度大小之比：aA：aB：aC=3：9：1
点睛：本题关键抓住同缘传动边缘上的点线速度相等．同轴传动角速度相同以及线速度与角速度关系公式v=ωr列式求解．
16．【答案】 【解析】A轮与重物P相连,当重物P以速率v匀速下落时,A轮的线速度为 ,
AB共轴,则角速度相等,根据 可知 因为B轮和C轮是皮带传动,皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同, 在根据，可求得 故本题答案是：
点睛：要求线速度之比需要知道三者线速度关系:B．C两轮是皮带传动,皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同,A．B两轮是轴传动,轴传动的特点是角速度相同,A轮与重物P通过绳子相连,线速度相等.
17．【答案】24h；；【解析】【详解】根据地球自转引起黑夜白昼的变化，故自转的周期为24h；线速度为：。
18．【答案】A．B    B．C    C    【解析】【来源】山东省临沂市部分县区2020-2021学年高一（下）期中物理试题 [1] A．B两点在轮缘上，是链条传动的边缘点，所以两点的线速度大小相等[2]B．C两点属于同轴转动，故角速度大小相等[3]A．B两点的线速度大小相等，根据可知，A的半径比较大，所以A点的向心加速度小于B点的向心加速度，B．C两点的角速度大小是相等的，根据可知，C点的半径比较大，所以C点的向心加速度大于B点的向心加速度，所以C点向心加速度最大。