高中物理人教版必修2练习：第五章第5讲圆周运动 word版含解析

合集下载

高中物理人教版必修2课件：第五章第5讲圆周运动

rP＝Rsin 30°＝0.25 m，
3 rQ＝Rsin 60° ＝ 4 m，
故二者的线速度分别为
vP＝ωPrP≈0.39 m/s；vQ＝ωQrQ≈0.68 m/s.
答案 ωP＝ωQ＝1.57 rad/s
第5讲圆周运动
vP≈0.39 m/s
vQ≈0.68 m/s
18
借题发挥
应用关系式 v ＝ ωr 解题的关键是看哪个量保
第5讲圆周运动
25
vA 1 又 vB＝RBωB＝2RAωA＝ 2 ， 1 所以 vA∶vB∶vC＝vA∶2vA∶vA＝2∶1∶2， 2π 2π 2π TA∶TB∶TC＝ω ∶ω ∶ω A B C 1 1 1 ＝2∶2∶3＝3∶3∶2.
答案 ωA∶ωB∶ωC＝2∶2∶3 vA∶vB∶vC＝2∶1∶2 TA∶TB∶TC＝3∶3∶2
第5讲圆周运动
26
对点练习对匀速圆周运动的理解 1.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( BD ) A.匀速圆周运动是匀速运动 B.匀速圆周运动是变速运动
巩固·应用·反馈
C.匀速圆周运动是线速度不变的运动
D.匀速圆周运动是线速度大小不变的运动解析这里的“匀速”，不是“匀速度”，也不是“匀变速” ，而是速率不变，匀速圆周运动实际上是一种速度大小不变、方向时刻改变的变速运动.故B、D正确.
答案
C
第5讲圆周运动
31
传动问题
4.如图7所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不
打滑，其半径分别为 r1 、 r2 、 r3. 若甲轮的角速度为 ω1 ，则丙轮的角速度为( )
图7
第5讲圆周运动
32
ω1r1 A. r 3
ω1r3 B. r 1

高中物理人教版必修2练习：第五章第5讲圆周运动

第5讲圆周运动[时间：60分钟]题组一对匀速圆周运动的理解1．做匀速圆周运动的物体，下列不变的物理量是()A．速度B．速率C．角速度D．周期2．质点做匀速圆周运动，则()A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等题组二圆周运动各物理量间的关系3．一般的转动机械上都标有“转速××× r/min”，该数值是转动机械正常工作时的转速，不同的转动机械上标有的转速一般是不同的．下列有关转速的说法正确的是()A．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的线速度一定越大B．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的角速度一定越大C．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越大D．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越小4．一个电子钟的秒针角速度为()A．π rad/s B．2π rad/sC.π30rad/s D.π60 rad/s5．假设“神舟”十号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n周，起始时刻为t1，结束时刻为t2，运行速率为v，半径为r.则计算其运行周期可用()A ．T ＝t 2－t 1nB ．T ＝t 1－t 2nC ．T ＝2πr vD ．T ＝2πv r6.如图1所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，a 是位于赤道上的一点，b 是位于北纬30°的一点，则下列说法正确的是( )图1A ．a 、b 两点的运动周期都相同B ．它们的角速度是不同的C ．a 、b 两点的线速度大小相同D ．a 、b 两点线速度大小之比为2∶ 37．甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是( )A ．它们的半径之比为2∶9B ．它们的半径之比为1∶2C ．它们的周期之比为2∶3D ．它们的周期之比为1∶3题组三传动问题8.如图2所示为常见的自行车传动示意图．A 轮与脚蹬相连，B 轮与车轴相连，C 为车轮．当人蹬车匀速运动时，以下说法中正确的是( )图2A ．A 轮与B 轮的角速度相同B ．A 轮边缘与B 轮边缘的线速度相同C ．B 轮边缘与C 轮边缘的线速度相同D ．B 轮与C 轮的角速度相同9.如图3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，下列表述正确的是( )图3A ．a 、b 和c 三点的线速度大小相等B ．a 、b 和c 三点的角速度相等C ．a 、b 的角速度比c 的大D ．c 的线速度比a 、b 的大10.无级变速是指在变速范围内任意连续地变换速度，其性能优于传统的挡位变速器，很多高档汽车都应用了“无级变速”．图4所示为一种“滚轮—平盘无级变速器”的示意图，它由固定在主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成．由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动，如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴的转速n 1、从动轴的转速n 2、滚轮半径r 以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x 之间的关系是( )图4A ．n 2＝n 1x rB ．n 1＝n 2x rC ．n 2＝n 1x 2r 2 D ．n 2＝n 1x r题组四综合应用11．如图5所示的传动装置中，B 、C 两轮固定在一起绕同一轴转动，A 、B 两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是r A ＝r C ＝2r B .若皮带不打滑，求A 、B 、C 三轮边缘上a 、b 、c 三点的角速度之比和线速度之比．图512．做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时：(1)线速度的大小；(2)角速度的大小；(3)周期的大小．13．如图6所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a 点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求：图6(1)B球抛出时的水平初速度；(2)A球运动的线速度最小值．答案精析第5讲圆周运动1．BCD [物体做匀速圆周运动时，速度的大小虽然不变，但它的方向在不断变化，选项B 、C 、D 正确．]2．BD [如图所示，经T 4，质点由A 到B ，再经T 4，质点由B 到C ，由于线速度大小不变，根据线速度的定义，Δs ＝v ·T 4，所以相等时间内通过的路程相等，B 对；但位移x AB 、x BC 大小相等，方向并不相同，平均速度不同，A 、C 错；由角速度的定义ω＝ΔθΔt知Δt 相同，Δθ＝ωΔt 相同，D 对．] 3．BD [转速n 越大，角速度ω＝2πn 一定越大，周期T ＝2πω＝1n一定越小，由v ＝ωr 知只有r 一定时，ω越大，v 才越大，B 、D 对．]4．C5．AC [由题意可知飞船匀速圆周运动n 周所需时间Δt ＝t 2－t 1，故其周期T ＝Δt n ＝t 2－t 1n，故选项A 正确；由周期公式有T ＝2πr v ，故选项C 正确．]6．AD [如题图所示，地球绕自转轴转动时，地球上各点的周期及角速度都是相同的．地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的，b 点半径r b ＝r a 32，由v ＝ωr ，可得v a ∶v b ＝2∶ 3.] 7．AD [由v ＝ωr ，得r ＝v ω，r 甲r 乙＝v 甲ω乙v 乙ω甲＝29，A 对，B 错；由T ＝2πω，得T 甲∶T 乙＝2πω甲∶2πω乙＝13，C 错，D 对．] 8．BD [A 、B 两轮以链条相连，其边缘线速度相同，B 、C 同轴转动，其角速度相同．]9．B [a 、b 和c 均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都是陀螺旋转的角速度ω，B 对，C 错；三点的运动半径关系r a ＝r b >r c ，据v ＝ωr 可知，三点的线速度关系v a ＝v b >v c ，A 、D 错．]10．A [由滚轮不会打滑可知，主动轴上的平盘与可随从动轴转动的圆柱形滚轮在接触点处的线速度相同，即v 1＝v 2，由此可得x ·2πn 1＝r ·2πn 2，所以n 2＝n 1x r，选项A 正确．]11．1∶2∶2 1∶1∶2解析 a 、b 两点比较：v a ＝v b由v ＝ωr 得：ωa ∶ωb ＝r B ∶r A ＝1∶2b 、c 两点比较ωb ＝ωc由v ＝ωr 得：v b ∶v c ＝r B ∶r C ＝1∶2所以ωa ∶ωb ∶ωc ＝1∶2∶2v a ∶v b ∶v c ＝1∶1∶212．(1)10 m /s (2)0.5 rad/s (3)4π s解析本题考查了对圆周运动的各物理量的理解．(1)依据线速度的定义式v ＝Δs Δt可得 v ＝Δs Δt ＝10010m /s ＝10 m/s. (2)依据v ＝ωr 可得ω＝v r ＝1020rad /s ＝0.5 rad/s. (3)T ＝2πω＝2π0.5s ＝4π s 13．(1)R g 2h (2)2πR g 2h 解析 (1)小球B 做平抛运动，其在水平方向上做匀速直线运动，则R ＝v 0t ①在竖直方向上做自由落体运动，则h ＝12gt 2② 由①②得v 0＝R t ＝R g 2h. (2)设相碰时，A 球转了n 圈，则A 球的线速度v A ＝2πR T ＝2πR t /n ＝2πRn g 2h当n ＝1时，其线速度有最小值，即v min ＝2π自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：第五章综合训练(课后习题)【含答案及解析】

第五章综合训练一、单项选择题(本题共7小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上都不对,即物体受到两个互成角度的恒力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,故A选项正确。

2.影视剧中的人物腾空、飞跃及空中武打镜头常常要通过吊钢丝(即吊威亚)来实现。

若某次拍摄时,将钢丝绳的一端通过特殊材料的设备系在演员身上,另一端跨过定滑轮固定在大型起重设备上。

起重设备在将演员竖直加速吊起的同时,沿水平方向匀速移动,使演员从地面“飞跃”至空中。

不计空气阻力,假定钢丝绳始终保持竖直,则在此过程中,下列判断正确的是()A.演员做匀变速曲线运动B.演员做直线运动C.演员的速度越来越大D.钢丝绳的拉力等于演员的重力,演员在水平方向做匀速运动,竖直方向做加速运动,则可知合力与速度方向不在同一直线上,故演员做曲线运动,但合力不一定是定值,即加速度不一定是定值,则演员不一定做匀变速曲线运动,故选项A、B错误;根据题意,演员水平方向的速度不变,但是竖直方向的速度增大,故合速度增大,故选项C正确;由于演员在竖直方向做加速运动,由牛顿第二定律可知,钢丝绳的拉力大于演员的重力,故选项D错误。

3.(2021山东安丘期中)如图所示为足球球门,球门宽为L。

一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。

球员顶球点的高度为h。

足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=√L 24+s2B.足球初速度的大小v0=√g2ℎ(L24+s2)C.足球末速度的大小v=√g2ℎ(L24+s2)+4gℎD.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ=L2s,竖直方向的位移为h,水平方向的位移为d=√s2+(L2)2,足球的位移大小为x=√ℎ2+s2+L 24,A项错误;足球运动的时间t=√2ℎg,足球的初速度大小为v0=dt=√g2ℎ(L24+s2),B项正确;足球末速度的大小v=√v02+v y2=√g2ℎ(L24+s2)+2gℎ,C项错误;足球初速度的方向与球门线夹角的正切值为tan θ=s L2=2sL,D项错误。

人教版高中物理必修2第五章曲线运动第五节圆周运动典型例题分析(含解析)

人教版高中物理必修2第五章曲线运动第五节圆周运动典型例题分析知识点1. 描述匀速圆周运动的物理量(1)轨道半径(R):对于一般曲线运动，可以理解为曲率半径.(2)线速度(v):是描述质点沿圆周运动快慢的物理量。

大小等于物体在一段时间内运动的弧长(s)与时间(t)的比值,方向为圆周的切线方向.公式: v=s/t=2πr/T=2πrf (3)角速度(ω,又称为圆频率):是描述质点绕圆心转动快慢的物理量。

大小等于一段时间内转过的角度(θ)与时间t的比值.公式: ω=θ/t=2π/T=2πf(4)周期(T):质点做圆周运动一周所需要的时间.(5)频率(f,或转速n):质点在单位时间内完成的圆周运动的次数.[例1]静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是( )A.它们的运动周期都是相同的B.它们的线速度都是相同的C.它们的线速度大小都是相同的D.它们的角速度是不同的[思路分析]地球绕自转轴转动时,所有地球上各点的周期及角速度都是相同的。

地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的,只有同一纬度处的物体转动半径相等，线速度的大小才相等，但即使物体的线速度大小相同，方向也个不相同. [答案] A[总结]线速度是描述物体运动快慢的物理量,若比较两物体做匀速圆周运动的快慢,则只看其线速度的大小即可.角速度、周期和转速都是描述物体转动快慢的物理量。

物体做匀速圆周运动时,角速度越大、周期越小、转速越大，则物体转动的越快，反之则越慢,由于线速度和角速度的关系为v=ωr,所以在半径不确定的情况下，不能由角速度大小判断线速度的大小，也不能由线速度大小判断角速度大小.[误区警示]有的同学往往误认为物体转动半径为地球半径，进而导致失误.在解决圆周运动问题时,转动中心的确定至关重要.地球本身匀速转动，地表各点角速度相等(但两极ω=0),角速度又称整体量；线速度随着半径不同而不同，线速度又称局部量.[变式训练1] 由于地球自转，乌鲁木齐和广州两地所在处物体具有的角速度和线速度相比较( )A.乌鲁木齐处物体的角速度大，广州处物体的线速度大B.乌鲁木齐处物体的线速度大，广州处物体的角速度大C.两处地方物体的角速度、线速度都一样大D.两处地方物体的角速度一样大，但广州的线速度比乌鲁木齐处物体线速度要大[答案] D知识点2。

2018版高中物理人教版必修2教案：第5章 4.圆周运动 Word版含答案

4.圆周运动[先填空]1．圆周运动变，圆周运动为曲线运动，故一定是圆的运动，它的运动轨迹为圆周物体沿着运动．速2．线速度．运动快慢物理意义：描述圆周运动物体的)(1(2)定义公式：v＝Δs Δt.．相切，和圆弧垂直方向：线速度是矢量，其方向和半径)(33．角速度．转动的快慢物理意义：描述物体绕圆心)(1(2)定义公式：ω＝ΔθΔt.. rad/s秒，符号是/度单位：弧)(34．转速和周期(1．)转速：物体单位时间内转过的圈数)(2周期：物体转过一周所用的时间．[再判断]1．做圆周运动的物体，其线速度的方向是不断变化的．(√)2．线速度越大，角速度一定越大．(×)3．转速越大，周期一定越大．(×)[后思考]如图5-4-1所示，飞机在飞行表演时在空中做圆周运动，当飞机的线速度一定时，其角速度和周期的大小与半径有什么关系？图5-4-1【提示】线速度一定时，半径越大，角速度越小，周期越大．[合作探讨]如图5-4-2所示是一个玩具陀螺，a、b、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．图5-4-2探讨1：陀螺绕垂直于地面的轴线稳定旋转时，a、b、c三点角速度是否相同？【提示】a、b、c三点角速度相同．探讨2：a、b、c三点做圆周运动的线速度有什么关系？【提示】三点在相等时间内半径转过的圆心角相等，三点的运动半径不相等，线速度不相等，v a＝v c>v b.[核心点击]1．意义的区别(1)线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢，但它们描述的角度不同．线速度v 描述质点运动的快慢，而角速度ω、周期T 、转速n 描述质点转动的快慢．(2)要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的，既需要一个描述运动快慢的物理量，又需要一个描述转动快慢的物理量．2．各物理量之间的关系3．三种传动装置角速度、周期相同线速度相同线速度相同1．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是( )A ．线速度大的角速度一定大。

高一物理人教版必修2(第5.4 圆周运动)Word版含解析

绝密★启用前人教版必修2 第五章曲线运动4．圆周运动第Ⅰ部分选择题一、选择题：本题共8小题。

将正确答案填写在题干后面的括号里。

1．下列对于匀速圆周运动的说法中，正确的是( ) A ．线速度不变的运动 B ．角速度不变的运动 C ．周期不变的运动 D ．转速不变的运动2．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是( )A ．根据2T v Rπ＝，线速度越大，则周期越小B ．根据2T ωπ＝，角速度越大，则周期越小C ．角速度越大，速度的方向变化越快D ．线速度越大，速度的方向变化越快3．假设“神舟”十号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n 周，起始时刻为t 1，结束时刻为t 2，运行速度为v ，半径为r 。

则计算其运行周期可用( )A ．T ＝21t t n -B ．T ＝12t t n -C ．T ＝2r v πD ．T ＝2vrπ4．甲沿着半径为R 的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R 的圆周跑道匀速跑步。

在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈。

他们的角速度和线速度分别为ω1，ω2，v 1，v 2则下列说法正确的是（）A ．ω1＞ω2，v 1＜v 2B ．ω1＜ω2，v 1＜v 2C ．ω1=ω2，v 1＜v 2D ．ω1=ω2，v 1=v 25．如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O 匀速转动，a 和b 是轮边缘上的两个点，则偏心轮转动过程中a 、b 两点()A ．角速度大小相同B ．线速度大小相同C ．周期大小不同D ．转速大小不同6．甲、乙两物体分别做匀速圆周运动，如果它们转动的半径之比为1∶5，线速度之比为3∶2，则下列说法正确的是 ( ) A ．甲、乙两物体的角速度之比是2∶15 B ．甲、乙两物体的角速度之比是10∶3 C ．甲、乙两物体的周期之比是2∶15 D ．甲、乙两物体的周期之比是10∶37．如图所示，一个匀速转动的半径为r 的水平圆盘上放着两个木块M 和N ，木块M放在圆盘的边缘处，木块N 放在离圆心13r 的地方，它们都随圆盘一起运动。

(完整word版)人教版物理必修二：5-7《生活中的圆周运动》课后练习(含答案)

课后巩固提高限时：45分钟总分：100分一、选择题(1～3为单选，4～6为多选。

每小题8分，共48分。

)1.如图所示，在盛满水的试管中装有一个小蜡块，小蜡块所受浮力略大于重力，当用手握住A端让试管在竖直平面内左右快速摆动时，关于蜡块的运动，以下说法正确的是( )A．与试管保持相对静止B．向B端运动，可以到达B端C．向A端运动，可以到达A端D．无法确定2.图中杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子经过最高点时，里面的水也不会流出来，这是因为( )A．水处于失重状态，不受重力的作用B．水受的合力为零C．水受的合力提供向心力，使水做圆周运动D．杯子特殊，杯底对水有吸引力3.如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球．当汽车以某一速率在水平地面上匀速行驶时，弹簧长度为L1，当汽车以大小相同的速度匀速通过一个桥面为圆弧形的凸形桥的最高点时，弹簧长度为L2，下列选项中正确的是( )A．L1＝L2B．L1>L2C．L1<L2D．前三种情况均有可能4.如图所示，小物体位于半径为R的半球顶端，若给小物体以水平初速度v0时，小物体对球顶恰无压力，则( )A．物体立即离开球面做平抛运动B．物体落地时水平位移为2RC．物体的初速度v0＝gRD．物体着地时速度方向与地面成45°角5.如图所示，在光滑水平面上，钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是( )A．小球的线速度变大B．小球的角速度变大C．小球的加速度变小D．细绳对小球的拉力变小6.摩天轮顺时针匀速转动时，重为G的游客经过图中a、b、c、d四处时，座椅对其竖直方向的支持力大小分别为F Na、F Nb、F Nc、F Nd，则( )A．F Na<GB．F Nb>GC．F Nc>GD．F Nd<G二、非选择题(共52分)7.(8分)图中圆弧轨道AB是在竖直平面内的1/4圆周，在B点，轨道的切线是水平的．一质点自A点由静止释放，不计质点与轨道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达B点时的加速度大小为__________，则滑过B 点时的加速度大小为__________．(提示：质点刚要到达B点时的速度大小为2gR，R为圆弧轨道半径) 8．(8分)汽车顶棚上拴着一根细绳，细绳下端悬挂一小物体，当汽车在水平地面上以10 m/s的速度匀速向右转弯时，细绳偏离竖直方向30°，则汽车转弯半径为__________．(g取10 m/s2)答案1.C 试管快速摆动，试管里浸在水中的蜡块随试管一起做角速度较大的圆周运动(尽管蜡块不是做完整的圆周运动，且运动的方向也不断变化，但并不影响问题的实质)，向心力由蜡块上、下两侧水的压力之差提供，因为蜡块的密度小于水的密度，水失重，因此，蜡块做向心运动．只要手左右摇动的速度足够大，蜡块就能一直运动到手握的A端，故C选项是正确的．2．C 水处于失重状态，仍然受到重力作用，这时水受的合力提供向心力，使水做圆周运动．3．B 小球随汽车一起做圆周运动，小球的向心力是由重力和弹簧弹力的合力提供的，所以只有弹力减小才能使小球获得指向圆心的合力，小球才能做圆周运动．弹力减小，弹簧的形变量减小，故L1>L2，选项B正确．4．ABC 无压力意味mg ＝m v 2R ，v 0＝gR ，物体以v 0为初速度做平抛运动，A 、C 正确；平抛运动可得t ＝2h g＝2R g ，那么落地时水平位移s x ＝v 0t ＝2R ，B 正确；落地时tanθ＝v y v x ＝gt v 0＝2gR gR＝2，θ＝arctan 2，θ为着地时速度与地面的夹角，D 错误．5．CD 小球以初速度v 0在水平面上沿俯视逆时针方向做圆周运动，小球的线速度不变，选项A 错误；由于v ＝ωr，两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，r 增大，角速度减小，选项B 错误；由a ＝vω可知，小球的加速度变小，选项C 正确；由牛顿第二定律可知，细绳对小球的拉力变小，选项D 正确．6．AC 座椅在b 、d 位置时，游客的加速度沿水平方向，竖直方向加速度为零，故有F Nd ＝G ，F Nb ＝G ，座椅在a 位置时，G －F Na ＝ma 向，座椅在c 位置时，F Nc －G ＝ma 向，故有F Na <G 、F Nc >G ，A 、C 正确，B 、D 错误．7． 2g g解析：刚到达B 点时向心加速度a B ＝v 2BR，所以a B ＝2g ，滑过B 点后仅在重力作用下的加速度即重力加速度g. 8．17.3 m解析：此题为火车转弯模型，因此有公式：mgtanθ＝m v2R ，∴R ＝v 2gtanθ＝10010×33＝103＝17.3 (m)．9.(10分)如图所示，一匀速转动的圆盘边缘的竖直杆上用轻绳拴一个小球，小球的质量为m ，在长为L 的轻绳的作用下，在水平面内绕轴OO′做匀速圆周运动，已知轻绳与竖直方向夹角为θ，圆盘半径为R ，求：(1)绳的张力F T ；(2)小球做圆周运动的角速度ω.10.(12分)如图所示，长为L的轻杆，两端各连接一个质量都是m的小球，使它们以轻杆中点为轴在竖直平面内做匀速圆周运动，周期T＝2πLg，求它们通过竖直位置时杆分别对上下两球的作用力，并说明是拉力还是支持力．11．(14分)一水平放置的圆盘，可以绕中心O点旋转，盘上放一个质量是0.4 kg的铁块(可视为质点)，铁块与中间位置用轻质弹簧连接，如图所示．铁块随圆盘一起匀速转动，角速度是10 rad/s时，铁块距中心O点30 cm，这时弹簧的拉力大小为11 N，g取10 m/s2，求：(1)圆盘对铁块的摩擦力大小；(2)在此情况下要使铁块不向外滑动，铁块与圆盘间的动摩擦因数至少为多大．答案9.(1)mgcosθ(2)gtanθR＋Lsinθ解析：(1)小球在竖直方向上不运动，受力平衡，得F T cosθ＝mg，∴绳的张力F T＝mg cosθ.(2)水平方向上，小球做匀速圆周运动的轨道半径为r＝R＋Lsinθ，向心力F＝F T sinθ＝mgtanθ，而F＝mω2r，∴mgtanθ＝mω2(R ＋Lsinθ)， ∴ω＝gtanθR ＋Lsinθ.10．最低点：32mg ，拉力最高点：12mg ，支持力解析：对小球受力分析，得在最低点处F 1－mg ＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2·L2，所以F 1＝32mg ，方向向上，为拉力．在最高点处，设球受杆拉力为F 2，F 2＋mg ＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2·L2.所以F 2＝－12mg ，故知F 2方向向上，为支持力．11．(1)1 N (2)0.25解析：(1)铁块做匀速圆周运动所需要的向心力为 F ＝mω2r ＝0.4×0.3×102N ＝12 N ，弹簧拉力和摩擦力提供向心力F N ＋F f ＝12 N ，得F f ＝12 N －F N ＝1 N.(2)铁块即将滑动时F f ＝μmg＝1 N ，动摩擦因数至少为μ＝F fmg＝0.25.。

2016-2017学年高中物理人教版必修2学案：第五章 5 圆周运动 Word版含解析正式版

学案5圆周运动[学习目标定位]1.知道什么是匀速圆周运动，知道它是变速运动.2.记住线速度的定义式，理解线速度的大小、方向的特点.3.记住角速度的定义式，知道周期、转速的概念.4.理解掌握公式v ＝ωr 和ω＝2πn .一、线速度1．定义：物体做圆周运动通过的弧长与通过这段弧长所用时间的比值．即v ＝ΔsΔt ，单位：m/s.2．标、矢性：线速度是矢量，方向与圆弧相切，与半径垂直． 3．匀速圆周运动：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等．二、角速度1．定义：连接物体与圆心的半径转过的角度与转过这一角度所用时间的比值，即ω＝ΔθΔt .2．单位：弧度每秒，符号是rad/s 或rad·s －1.三、线速度与角速度的关系在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积，即v ＝ωr .一、线速度 [问题设计]如图1所示为自行车的车轮，A 、B 为辐条上的两点，当它们随轮一起转动时，回答下列问题：图1(1)A 、B 两点的运动方向如何？(2)A 、B 两点在相同的时间内哪个沿圆弧运动的轨迹长？哪个运动得快？ (3)如果B 点在任意相等的时间内转过的弧长相等，B 做匀速运动吗？答案(1)两点的速度方向均沿各自圆周的切线方向． (2)B 运动的轨迹长，B 运动得快．(3)B 运动的速率不变，但B 运动的方向时刻变化，故B 做非匀速运动． [要点提炼] 1．线速度 (1)定义式：v ＝ΔsΔt.如果Δt 取的足够小，v 就为瞬时线速度．此时Δs 的方向就与半径垂直，即沿该点的切线方向． (2)线速度的方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向． (3)物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢． 2．匀速圆周运动的特点 (1)线速度的大小处处相等．(2)由于匀速圆周运动的线速度方向时刻在改变，所以它是一种变速运动．这里的“匀速”实质上指的是“匀速率”而不是“匀速度”．二、角速度 [问题设计]图1中A 、B 两个质点转一周的时间相同吗？哪个绕圆心转动得快？只用线速度描述圆周运动能全面说明问题吗？答案A 、B 两个质点转一周的时间相同，绕圆心转动得一样快．不能． [要点提炼]1．角速度：半径转过的角度Δθ与所用时间Δt 的比值，即ω＝ΔθΔt (如图2所示)．国际单位：弧度每秒，符号rad/s.图22．转速与周期(1)转速n ：做圆周运动的物体单位时间所转过的圈数，常用符号n 表示．(2)周期T ：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间叫做周期，用符号T 表示． (3)转速与周期的关系：若转速的单位是转每秒(r/s)，则转速与周期的关系为T ＝1n .三、描述圆周运动的各物理量之间的关系 1．线速度与周期的关系：v ＝2πrT .2．角速度与周期的关系ω＝2πT. 3．线速度与角速度的关系v ＝ωr .四、同轴转动和皮带传动 [问题设计]请同学们分析下列三种传动方式的特点，并回答有关问题． 1．同轴转动如图3所示，A 点和B 点在同轴的一个圆盘上，当圆盘转动时，A 点和B 点沿着不同半径的圆周运动，它们的半径分别为r 和R .图3此传动方式有什么特点，A 、B 两点的角速度、线速度有什么关系？答案同轴传动的物体上各点的角速度相同，即ωA ＝ωB . 线速度关系：v A v B ＝rR .2．皮带(齿轮)传动 (1)皮带传动如图4所示，A 点和B 点分别是两个轮子边缘上的点，两个轮子用皮带连起来，并且皮带不打滑．图4此传动方式有什么特点？A 、B 两点的线速度、角速度有什么关系？ (2)齿轮运动如图5所示，A 点和B 点分别是两个齿轮边缘上的点，两个齿轮的轮齿啮合．两个齿轮在同一时间内转过的齿数相等，但它们的转动方向恰好相反，即当A 顺时针转动时，B 逆时针转动．r 1、r 2分别表示两齿轮的半径，请分析A 、B 两点的v 、ω的关系，与皮带传动进行对比，你有什么发现？图5答案(1)两个轮子边缘处及传送带上各点的线速度相同，即v A ＝v B ，角速度关系：ωA ωB ＝r R.(2)线速度、角速度的关系为v A ＝v B ，ωA ωB ＝r 2r 1，与皮带传动中两轮边缘的各量关系相同．[要点提炼]1．同轴转动(如图6所示)图6(1)角速度(周期)的关系：ωA ＝ωB ，T A ＝T B . (2)线速度的关系：v A v B ＝rR .2．皮带(齿轮)传动(如图7所示) (1)线速度的关系：v A ＝v B(2)角速度(周期)的关系：ωA ωB ＝r R 、T A T B ＝Rr.图7一、圆周运动的各物理量的关系例1做匀速圆周运动的物体，10s 内沿半径为20m 的圆周运动100m ，试求物体做匀速圆周运动时：(1)线速度的大小； (2)角速度的大小； (3)周期的大小．解析(1)依据线速度的定义式v ＝ΔsΔt 可得v ＝Δs Δt ＝10010m /s ＝10 m/s.(2)依据v ＝ωr 可得 ω＝v r ＝1020rad /s ＝0.5 rad/s.(3)T ＝2πω＝2π0.5s ＝4πs.答案(1)10m /s(2)0.5 rad/s(3)4πs二、同轴转动与皮带传动问题例2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，如图8所示．在自行车正常骑行时，下列说法正确的是()图8A．A、B两点的线速度大小相等B．B、C两点的角速度大小相等C．A、B两点的角速度与其半径成反比D．A、B两点的角速度与其半径成正比解析大齿轮与小齿轮类似于皮带传动，所以两轮边缘的点A、B的线速度大小相等，A正确；小齿轮与后轮类似于同轴传动，所以B、C的角速度大小相等，B正确．A、B两点的线速度大小相等，由v＝ωr知A、B两点的角速度与半径成反比，C正确．答案ABC针对训练一个圆环，以竖直直径AB为轴匀速转动，如图9所示，求环上M、N两点的：图9(1)线速度的大小之比；(2)角速度之比．答案(1)3∶1(2)1∶1解析M、N是同一环上的两点，它们与环具有相同的角速度，即ωM∶ωN＝1∶1，两点做圆周运动的半径之比r M∶r N＝sin60°∶sin30°＝3∶1，故v M∶v N＝ωM r M∶ωN r N＝3∶1.圆周运动⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧线速度v ⎩⎪⎨⎪⎧方向：圆周上该点的切线方向大小：v ＝Δs Δt(Δs 是Δt 时间内通过的弧长)物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢角速度ω⎩⎪⎨⎪⎧方向：中学阶段不研究大小：ω＝ΔθΔt，国际单位是rad/s 物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢周期T ：质点沿圆周运动一周所用的时间，国际单位是s 转速n ：质点单位时间内转过的圈数，单位为转每秒(r/s )或转每分(r/min )v 、ω、T 、n 之间的关系：ω＝2πT ＝2πn ，v ＝2πrT ＝2πrn ，v ＝ωr1．(对匀速圆周运动的理解)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是() A ．匀速圆周运动是变速运动 B ．匀速圆周运动的速率不变 C ．任意相等时间内通过的位移相等 D ．任意相等时间内通过的路程相等答案ABD解析由线速度定义知，匀速圆周运动的速度大小不变，也就是速率不变，但速度方向时刻改变，故A 、B 对；做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等，但位移不一定相等，C 错，D 对．2．(圆周运动的各物理量的关系)下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法中，正确的是()A ．若它们的线速度相等，则角速度一定相等B ．若它们的角速度相等，则线速度一定相等C ．若它们的周期相等，则角速度一定相等D ．若它们的周期相等，则线速度一定相等答案C解析根据v ＝ωr 可知，在不知半径r 的情况下，线速度相等，角速度不一定相等，同样角速度相等，线速度也不一定相等，A 、B 错．由于T ＝2πω＝2πrv ，故周期相等，角速度一定相等，线速度不一定相等，C 对，D 错．3．(传动问题)如图10所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r 1、r 2、r 3.若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为()图10A.ω1r 1r 3B.ω1r 3r 1C.ω1r 3r 2D.ω1r 1r 2 答案A解析甲、乙、丙之间属于齿轮传动，所以轮子边缘的线速度相等，即v 甲＝v 乙＝v 丙，由v ＝ωr 得ω1r 1＝ω3r 3，所以ω3＝ω1r 1r 3，故选项A 正确．4．(圆周运动各物理量间的关系)地球半径R ＝6400km ，站在赤道上的人和站在北纬60°上的人随地球转动的角速度分别是多大？他们的线速度分别是多大？答案见解析解析如图所示，作出地球自转示意图，设赤道上的人站在A 点，北纬60°上的人站在B 点，地球自转角速度固定不变，A 、B 两点的角速度相同，有ωA ＝ωB ＝2πT ＝2×3.1424×3600rad /s ＝7.3×10－5 rad/s依题意可知，A 、B 两处站立的人随地球自转做匀速圆周运动的半径分别为：R A ＝R ，R B ＝R cos60°，则由v ＝ωr 可知，A 、B 两点的线速度分别为： v A ＝ωA R A ＝7.3×10－5×6400×103m /s ＝467.2 m/sv B ＝ωB R B ＝7.3×10－5×6400×103×12m /s ＝233.6 m/s即赤道上和北纬60°上的人随地球转动的角速度都为7.3×10－5rad /s ，赤道上和北纬60°上的人随地球运动的线速度分别为467.2 m/s 和233.6m/s.题组一对匀速圆周运动的理解1．下列对于匀速圆周运动的说法中，正确的是() A ．线速度不变的运动 B ．角速度不变的运动 C ．周期不变的运动 D ．转速不变的运动答案BCD解析匀速圆周运动的角速度、周期、转速不变，线速度时刻在变，故应选B 、C 、D. 2．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是() A ．其角速度与转速成正比，与周期成反比B ．运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述C ．匀速圆周运动是匀速运动，因为其速率保持不变D ．做匀速圆周运动的物体，所受合力为零答案AB解析做匀速圆周运动的物体，其运动的快慢用线速度或角速度描述，转速与角速度的关系是ω＝2πn ，周期与角速度的关系是ω＝2πT ，即角速度与转速成正比，与周期成反比，故A 、B 正确；匀速圆周运动的速率保持不变，但速度的方向时刻变化，故是非匀速运动，C 错误；匀速圆周运动是变速运动，一定受到合力作用，故D 错误． 3．质点做匀速圆周运动，则()A ．在任何相等的时间里，质点的位移都相等B ．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等C ．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同D ．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等答案BD解析如图所示，经T 4，质点由A 到B ，再经T4，质点由B 到C ，由于线速度大小不变，根据线速度的定义，Δs ＝v ·T4，所以相等时间内通过的路程相等，B 对．但位移x AB 、x BC 大小相等，方向并不相同，平均速度不同，A 、C 错．由角速度的定义ω＝ΔθΔt知Δt 相同，Δθ＝ωΔt 相同，D 对．题组二圆周运动各物理量间的关系4．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法中正确的是() A ．线速度大的角速度一定大 B ．线速度大的周期一定小 C ．角速度大的半径一定小 D ．角速度大的周期一定小答案D解析解决这类题目的方法是：确定哪个量不变，寻找各物理量之间的联系，灵活选取公式进行分析．由v ＝ωr 知，v 越大，ω不一定越大；ω越大，r 不一定越小，故A 、C 均错误；由v ＝2πr T 知，v 越大，T 不一定越小，B 错误；而由ω＝2πT 可知，ω越大，T 越小，故D 正确．5．甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是()A ．它们的半径之比为2∶9B ．它们的半径之比为1∶2C ．它们的周期之比为2∶3D ．它们的周期之比为1∶3 答案AD解析由v ＝ωr ，得r ＝v ω，r 甲r 乙＝v 甲ω乙v 乙ω甲＝29，A 对，B 错；由T ＝2πω，得T 甲∶T 乙＝2πω甲∶2πω乙＝13，C 错，D 对．6．一个电子钟的秒针角速度为() A ．πrad /s B ．2π rad/s C ．π/30 rad/sD ．π/60 rad/s 答案C7．假设“神舟”十号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n 周，起始时刻为t 1，结束时刻为t 2，运行速度为v ，半径为r .则计算其运行周期可用() A ．T ＝t 2－t 1n B ．T ＝t 1－t 2nC ．T ＝2πrv D ．T ＝2πv r答案AC解析由题意可知飞船匀速圆周运动n 周所需时间Δt ＝t 2－t 1，故其周期T ＝Δt n ＝t 2－t 1n ，故选项A 正确．由周期公式有T ＝2πrv ，故选项C 正确．8．汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长．某国产轿车的车轮半径约为30cm ，当该型号轿车在高速公路上行驶时，驾驶员面前的速率计的指针指在“120km/h”上，可估算出该车车轮的转速为() A．1000r/s B．1 000 r/minC．1000r/h D．2 000 r/s答案B解析由v＝rω，ω＝2πn得n＝v2πr＝120×1033600×2×3.14×30×10－2r/s≈17.7 r/s≈1000r/min题组三同轴转动和皮带传动问题9．如图1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，下列表述正确的是()图1A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大答案B解析a、b和c均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都为陀螺旋转的角速度ω，B 对，C错；三点的运动半径关系为r a＝r b>r c，据v＝ω·r可知，三点的线速度关系为v a＝v b>v c，A、D错．10．如图2所示，圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴匀速转动，其上有a、b、c三点，已知Oc＝12Oa，则下列说法中错误的是()图2A．a、b两点线速度相同B．a、b、c三点的角速度相同C．c点的线速度大小是a点线速度大小的一半D ．a 、b 、c 三点的运动周期相同答案A解析同轴转动的不同点角速度相同，B 正确；根据T ＝2πω知，a 、b 、c 三点的运动周期相同，D 正确；根据v ＝ωr 可知c 点的线速度大小是a 点线速度大小的一半，C 正确；a 、b 两点线速度的大小相等，方向不同，A 错误．故说法错误的是A.11．两个小球固定在一根长为1m 的杆的两端，杆绕O 点逆时针旋转，如图3所示，当小球A 的速度为3m /s 时，小球B 的速度为12 m/s.则小球B 到转轴O 的距离是()图3A ．0.2mB ．0.3mC ．0.6mD ．0.8m答案D解析设小球A 、B 做圆周运动的半径分别为r 1、r 2，则v 1∶v 2＝ωr 1∶ωr 2＝r 1∶r 2＝1∶4，又因r 1＋r 2＝1m ，所以小球B 到转轴O 的距离r 2＝0.8m ，D 正确．12．如图4所示为某一皮带传动装置，主动轮的半径为r 1，从动轮的半径为r 2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n ，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是()图4A ．从动轮做顺时针转动B ．从动轮做逆时针转动C ．从动轮的转速为r 1r 2nD ．从动轮的转速为r 2r 1n 答案BC解析主动轮顺时针转动时，皮带带动从动轮逆时针转动，A 项错误，B 项正确；由于两轮边缘线速度大小相同，根据v ＝2πrn ，可得两轮转速与半径成反比，所以C 项正确，D 项错误．13．如图5所示的传动装置中，B 、C 两轮固定在一起绕同一轴转动，A 、B 两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是r A ＝r C ＝2r B .若皮带不打滑，则A 、B 、C 三轮边缘上a 、b 、c 三点的角速度之比和线速度之比为()图5A ．角速度之比1∶2∶2B ．角速度之比1∶1∶2C ．线速度之比1∶2∶2D ．线速度之比1∶1∶2答案AD解析A 、B 两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则A 、B 两轮边缘的线速度大小相等，B 、C 两轮固定在一起绕同一轴转动，则B 、C 两轮的角速度相等．a 、b 比较：v a ＝v b由v ＝ωr 得：ωa ∶ωb ＝r B ∶r A ＝1∶2b 、c 比较：ωb ＝ωc由v ＝ωr 得：v b ∶v c ＝r B ∶r C ＝1∶2所以ωa ∶ωb ∶ωc ＝1∶2∶2v a ∶v b ∶v c ＝1∶1∶2故A 、D 正确．题组四综合应用14．某转盘每分钟转45圈，在转盘离转轴0.1m 处有一个小螺帽，求小螺帽做匀速圆周运动的周期、角速度、线速度．答案43s 3π2rad/s 3π20m/s 解析由周期和转速的关系可求周期T ＝1n ＝6045s ＝43s 角速度ω＝ΔθΔt ＝2πT ＝3π2rad/s 线速度v ＝ωr ＝3π20m/s. 15．如图6所示，小球A 在光滑的半径为R 的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a 点时，在圆形槽中心O 点正上方h 处，有一小球B 沿Oa 方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a 点与A 球相碰，求：图6(1)B 球抛出时的水平初速度；(2)A 球运动的线速度最小值．答案(1)R g 2h (2)2πR g 2h解析(1)小球B 做平抛运动，其在水平方向上做匀速直线运动，则R ＝v 0t ①在竖直方向上做自由落体运动，则h ＝12gt 2② 由①②得v 0＝R t ＝R g 2h. (2)设相碰时，A 球转了n 圈，则A 球的线速度v A ＝2πR T ＝2πR t /n ＝2πRn g 2h当n ＝1时，其线速度有最小值，即 v min ＝2πRg 2h.。

2019_2020学年高中物理随堂小练5圆周运动含解析新人教版必修第二册

新人教版高中物理必修第二册：随堂小练（5）圆周运动1、一定质量的物体在做匀速圆周运动过程中,所受到的合外力( )A.大小为零B.保持恒定C.大小变化D.方向变化2、关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A.线速度的方向保持不变B.线速度的大小保持不变C.角速度不断变化D.线速度和角速度都保持不变3、关于曲线运动的下列说法,正确的是( )A.任何曲线运动,都是变速运动B.曲线运动的加速度可以为零C.曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向,并且与物体所受的合力方向同向D.所有曲线运动的加速度方向都指向圆心,称为向心加速度4、汽车在公路上行驶时一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。

某国产轿车的车轮半径约为30cm,当该型号的轿车在高速公路上匀速行驶时,驾驶员面前速率计的指针指在“120km/h”上,可估算出该车轮的转速为( )A.1000r/sB.1000r/minC.1000r/hD.2000r/s5、如图所示,甲、乙两名溜冰运动员,面对面拉着弹簧测力计做圆周运动的溜冰表演,==80,40m kg m kg两人相距0.9m,弹簧测力计的示数为9.2N,则下列判断正确的是( ) 甲乙A.两人的线速度相同,约为40m/sB.两人的角速度相同,约为6rad/sC.两人的运动半径相同,都是0.45mD.两人的运动半径不同,甲为0.3m,乙为0.6m6、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,下列表述正确的是( )A.a、b和c三点的线速度大小相等B.a、b和c三点的角速度相等C.a、b的角速度比c的大D.c的线速度比a、b的大7、如图所示是自行车传动结构的示意图，其中A是半径为1r的大齿轮，B是半径为2r的小齿轮，C是半径为3r的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为( )A．132πnr rrB．231πnr rrC．1322πnr rrD.2312πnr rr8、如图所示,光滑木板长1m,木板上距离左端O点3m处放有一物块,木板可以绕左端O点垂直纸面的轴转动,开始时木板水平静止.现让木板突然以一恒定角速度顺时针转动,物块下落正好可以砸在木板的末端,已知重力加速度210/g m s=,则木板转动的角速度为( )3/rad s10/rad sC.10/rad s π D.3/3rad s π 9、在街头的理发店门口，常可以看到有这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。

人教版高中物理必修2+巩固练习+第五章+生活中的圆周运动+基础+Word版含答案.doc

【巩固练习】一、选择题：1、如图所示，一小球用细绳悬挂于O 点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O 点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是( )A ．绳的拉力B ．重力和绳拉力的合力C ．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D ．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力2、如图所示，质量为m 的物块，沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v ，物块与球壳之间的摩擦因数为μ，则物块在最低点时，下列说法正确的是( )A.受到的向心力是Rmv mg 2+ B.受到的摩擦力为R mv 2μC.受到的摩擦力为mgμD.受到的合力方向为斜向左上方3、如图所示，半径为R 的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A 。

今给它一个水平初速度v gR 0=，则物体将（）A. 沿球面下滑至M 点B. 沿球面下滑至某一点N ，便离开球面做斜下抛运动C. 按半径大于R 的新的圆弧轨道做圆周运动D. 立即离开半圆球面做平抛运动4、长l 的细绳一端固定，另一端系一个小球，使球在竖直平面内做圆周运动。

那么( ) A ．小球通过圆周上顶点时的速度最小可以等于零 B ．小球通过圆周上顶点时的速度最小不能小于gl C ．小球通过圆周上最低点时，小球需要的向心力最大 D ．小球通过最低点时绳的张力最大5、如图所示是说明向心力和质量、半径之间关系的装置，球A 和球B 可以套在水平光滑杆OO '上无摩擦地滑动。

两球之间用一根绳连接，m m A B =2，当仪器装置以ω匀速转动时，两球离转轴的距离保持不变，则这时（）A. A 和B 球受到的向心力分别是绳子对它的拉力T T A B 和B. A 球受到的向心力大于B 球受到的向心力；C. r A 一定等于r B /2D. 当ω增大时，A 球将向外运动6、如图所示两个相同材料制成的靠摩擦转动的轮A 和轮B 水平放置。

两轮的半径B A R R 2=。

高中物理必修二第五章圆周运动复习题(带答案解析)

D. 物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
4. 下列关于向心力和向心加速度的说法中正确的是
A. 匀速圆周运动的向心力是恒力
B. 匀速圆周运动的合力就是向心力
C. 匀速圆周运动的加速度的方向始终不变 D. 匀速圆周运动的加速度的大小不断改变
5. (多选）关于匀速圆周运动的角速度与线速度，下列说法中正确的是
住小球，在光滑的水平桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，体验手对做圆周运动小球的拉力，下列叙述符合事实的是 A. 保持小球质量和半径不变，增大小球旋转线速度，拉力变小 B. 保持小球质量和旋转线速度不变，增大半径，拉力变小 C. 保持半径和旋转速度不变，换一个质量较大的小球，拉力变小 D. 保持半径和旋转速度不变，换一个质量较大的小球，拉力变大 14. （多选）小球质量为 m，用长为 L 的轻质细线悬挂在 O 点，在 O 点的正下方处有一钉子 P，把细线沿水平方向拉直，如图所示。由静止释放小球，在细线碰到钉子的瞬间，细线没有断裂，则下列说法正确的是 A. 细线碰到钉子瞬间，小球的角速度突然增大 B. 细线碰到钉子瞬间，小球的瞬时速度突然增大 C. 细线碰到钉子瞬间，小球的向心加速度突然增大 D. 细线碰到钉子瞬间，小球对细线的拉力突然增大
高中物理必修二
第五章：圆周运动复习题
一：匀速圆周运动基础知识训练
1. 质点做匀速圆周运动，则 A. 在任何相等的时间里，质点的位移都相等 B. 在任何相等的时间里，质点的路程都相等 C. 在任何时刻，质点的速度都相等
D. 在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相等
2. 如图为参加短道速滑比赛的运动员。假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则运动员
A. 所受的合力为零 B. 所受的合力大小恒定，方向不变 C. 所受的合力大小恒定，方向变化 D. 所受的合力大小变化，方向变化

人教版高中物理必修二课后练习答案详解

人教版高中物理Ⅱ课后习题答案第五章：曲线运动第1节曲线运动1. 答：如图6－12所示，在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同；在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。

图6－122.答：汽车行驶半周速度方向改变180°。

汽车每行驶10s ，速度方向改变30°，速度矢量示意图如图6－13所示。

图6－133.答：如图6－14所示，AB 段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD 段是曲线运动。

图6－14第2节质点在平面内的运动1. 解：炮弹在水平方向的分速度是v x ＝800×cos60°＝400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y ＝800×sin60°＝692m/s 。

如图6－15。

图6－152.解：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为v 2，风的作用使他获得向东的速度v 1，落地速度v 为v 2、v 1的合速度（图略），即：6.4/v m s ===，速度与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝0.8，θ＝38.7°3.答：应该偏西一些。

如图6－16所示，因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v 1，击中目标的速度v 是v 1与炮弹射出速度v 2的合速度，所以炮弹射出速度v 2应该偏西一些。

图6－164.答：如图6－17所示。

图6－17第3节抛体运动的规律 1.解：（1）摩托车能越过壕沟。

摩托车做平抛运动，在竖直方向位移为y ＝1.5m ＝212gt 经历时间0.55t s ===在水平方向位移x ＝v t ＝40×0.55m ＝22m ＞20m 所以摩托车能越过壕沟。

一般情况下，摩托车在空中飞行时，总是前轮高于后轮，在着地时，后轮先着地。

（2）摩托车落地时在竖直方向的速度为v y ＝gt ＝9.8×0.55m/s ＝5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x ＝v ＝40m/s 摩托车落地时的速度：/40.36/v s m s === 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝vx ／v y ＝405.39＝7.42 2.解：该车已经超速。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第5讲圆周运动
[时间：60分钟]
题组一对匀速圆周运动的理解
1．做匀速圆周运动的物体，下列不变的物理量是()
A．速度B．速率
C．角速度D．周期
2．质点做匀速圆周运动，则()
A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等
B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等
C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同
D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等
题组二圆周运动各物理量间的关系
3．一般的转动机械上都标有“转速××× r/min”，该数值是转动机械正常工作时的转速，不同的转动机械上标有的转速一般是不同的．下列有关转速的说法正确的是()
A．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的线速度一定越大
B．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的角速度一定越大
C．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越大
D．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越小
4．一个电子钟的秒针角速度为()
A．π rad/s B．2π rad/s
C.π
30rad/s D.π
60 rad/s
5．假设“神舟”十号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n周，起始时刻为t1，结束时刻为t2，运行速率为v，半径为r.则计算其运行周期可用()
A ．T ＝t 2－t 1n
B ．T ＝t 1－t 2n
C ．T ＝2πr v
D ．T ＝2πv r
6.如图1所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，a 是位于赤道上的一点，b 是位于北纬30°的一点，则下列说法正确的是( )
图1
A ．a 、b 两点的运动周期都相同
B ．它们的角速度是不同的
C ．a 、b 两点的线速度大小相同
D ．a 、b 两点线速度大小之比为2∶ 3
7．甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是( )
A ．它们的半径之比为2∶9
B ．它们的半径之比为1∶2
C ．它们的周期之比为2∶3
D ．它们的周期之比为1∶3
题组三传动问题
8.如图2所示为常见的自行车传动示意图．A 轮与脚蹬相连，B 轮与车轴相连，C 为车轮．当人蹬车匀速运动时，以下说法中正确的是( )
图2
A ．A 轮与
B 轮的角速度相同
B ．A 轮边缘与B 轮边缘的线速度相同
C ．B 轮边缘与C 轮边缘的线速度相同
D ．B 轮与C 轮的角速度相同
9.如图3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，下列表述正确的是( )
图3
A ．a 、b 和c 三点的线速度大小相等
B ．a 、b 和c 三点的角速度相等
C ．a 、b 的角速度比c 的大
D ．c 的线速度比a 、b 的大
10.无级变速是指在变速范围内任意连续地变换速度，其性能优于传统的挡位变速器，很多高档汽车都应用了“无级变速”．图4所示为一种“滚轮—平盘无级变速器”的示意图，它由固定在主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成．由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动，如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴的转速n 1、从动轴的转速n 2、滚轮半径r 以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x 之间的关系是( )
图4
A ．n 2＝n 1x r
B ．n 1＝n 2x r
C ．n 2＝n 1x 2
r 2 D ．n 2＝n 1x r
题组四综合应用
11．如图5所示的传动装置中，B 、C 两轮固定在一起绕同一轴转动，A 、B 两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是r A ＝r C ＝2r B .若皮带不打滑，求A 、B 、C 三轮边缘上a 、b 、c 三点的角速度之比和线速度之比．
图5
12．做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时：
(1)线速度的大小；
(2)角速度的大小；
(3)周期的大小．
13．如图6所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a 点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求：
图6
(1)B球抛出时的水平初速度；
(2)A球运动的线速度最小值．
答案精析
第5讲圆周运动
1．BCD [物体做匀速圆周运动时，速度的大小虽然不变，但它的方向在不断变化，选项B 、
C 、
D 正确．]
2．BD [如图所示，经T 4，质点由A 到B ，再经T 4，质点由B 到C ，由于线速度大小不变，根据线速度的定义，Δs ＝v ·T 4
，所以相等时间内通过的路程相等，B 对；但位移x AB 、x BC 大小相等，方向并不相同，平均速度不
同，A 、C 错；由角速度的定义ω＝ΔθΔt
知Δt 相同，Δθ＝ωΔt 相同，D 对．] 3．BD [转速n 越大，角速度ω＝2πn 一定越大，周期T ＝2πω＝1n
一定越小，由v ＝ωr 知只有r 一定时，ω越大，v 才越大，B 、D 对．]
4．C
5．AC [由题意可知飞船匀速圆周运动n 周所需时间Δt ＝t 2－t 1，故其周期T ＝Δt n ＝t 2－t 1n
，故选项A 正确；由周期公式有T ＝2πr v ，故选项C 正确．]
6．AD [如题图所示，地球绕自转轴转动时，地球上各点的周期及角速度都是相同的．地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬度
处物体做圆周运动的半径是不同的，b 点半径r b ＝r a 32
，由v ＝ωr ，可得v a ∶v b ＝2∶ 3.] 7．AD [由v ＝ωr ，得r ＝v ω，r 甲r 乙＝v 甲ω乙v 乙ω甲＝29，A 对，B 错；由T ＝2πω，得T 甲∶T 乙＝2πω甲∶2πω乙
＝13
，C 错，D 对．] 8．BD [A 、B 两轮以链条相连，其边缘线速度相同，B 、C 同轴转动，其角速度相同．]
9．B [a 、b 和c 均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都是陀螺旋转的角速度ω，
B 对，
C 错；三点的运动半径关系r a ＝r b >r c ，据v ＝ωr 可知，三点的线速度关系v a ＝v b >v c ，A 、
D 错．]
10．A [由滚轮不会打滑可知，主动轴上的平盘与可随从动轴转动的圆柱形滚轮在接触点处
的线速度相同，即v 1＝v 2，由此可得x ·2πn 1＝r ·2πn 2，所以n 2＝n 1x r
，选项A 正确．] 11．1∶2∶2 1∶1∶2
解析 a 、b 两点比较：v a ＝v b
由v ＝ωr 得：ωa ∶ωb ＝r B ∶r A ＝1∶2
b 、
c 两点比较ωb ＝ωc
由v ＝ωr 得：v b ∶v c ＝r B ∶r C ＝1∶2
所以ωa ∶ωb ∶ωc ＝1∶2∶2
v a ∶v b ∶v c ＝1∶1∶2
12．(1)10 m /s (2)0.5 rad/s (3)4π s
解析本题考查了对圆周运动的各物理量的理解．
(1)依据线速度的定义式v ＝
Δs Δt
可得 v ＝Δs Δt ＝10010
m /s ＝10 m/s. (2)依据v ＝ωr 可得ω＝v r ＝1020
rad /s ＝0.5 rad/s. (3)T ＝2πω＝2π0.5
s ＝4π s 13．(1)R g 2h (2)2πR g 2h 解析 (1)小球B 做平抛运动，其在水平方向上做匀速直线运动，则R ＝v 0t ①
在竖直方向上做自由落体运动，则h ＝12
gt 2② 由①②得v 0＝R t ＝R g 2h
. (2)设相碰时，A 球转了n 圈，则A 球的线速度
v A ＝2πR T ＝2πR t /n ＝2πRn g 2h
当n ＝1时，其线速度有最小值，即 v min ＝2πR g 2h .。