2018_2019学年高中物理第五章曲线运动4圆周运动习题新人教版必修220180911370

图 L5－4－4 A．从动轮顺时针转动 B．从动轮逆时针转动 r1 r2 C．从动轮的转速为 2n1D．从动轮的转速为 1n1 r r 1 2 10．如图 L5－4－5 所示为皮带传动装置，皮带轮为 O、O′，RB＝ RA，RC＝ RA，当皮 2 3 带轮匀速转动时，皮带与皮带轮之间不打滑，求 A、B、C 三点的角速度之比、线速度之比、 周期之比．
图 L5－4－5
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知识点三 涉及圆周运动的周期性问题 11．如图 L5－4－6 所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为 d，飞镖距圆盘的 距离为 L，且对准圆盘上边缘的 A 点水平抛出，初速度为 v0，飞镖抛出的同时，圆盘绕垂直 圆盘过圆心 O 的水平轴匀速转动，角速度为 ω.若飞镖恰好击中 A 点，重力加速度为 g，则 下列关系式正确的是( )
4 圆周运动
对点训练 知识点一 初步描述圆周运动的物理量 1．下列说法中正确的是( ) A．匀速圆周运动是线速度不变的运动 B．匀速圆周运动是角速度不变的运动 C．匀速圆周运动是角速度不断变化的运动 D．匀速圆周运动是相对圆心位移不变的运动 2．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( ) A．匀速圆周运动就是匀速运动 B．匀速圆周运动是一种变加速运动 C．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态 D．匀速圆周运动的加速度是恒定不变的 3．(多选)质点做匀速圆周运动时( ) A．线速度越大，其转速一定越大 B．角速度大时，其转速一定大 C．线速度一定时，半径越大，则周期越长 D．无论半径大小如何，角速度越大，则质点的周期一定越长 4． 做匀速圆周运动的物体在 10s 内沿半径为 2m 的圆周运动了 100m， 它的角速度为( ) A．2rad/sB．10rad/s C．5rad/sD．5m/s
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图 L5－4－8 16．如图 L5－4－9 所示，固定的竖直圆筒内壁光滑，底面圆半径为 R，圆筒顶部有入 口 A，在 A 的正下方 h 处有出口 B.一个小球从入口 A 处沿圆筒壁切线方向水平射入圆筒内， 要使球从出口 B 处飞出，小球进入时的速度 v0 应满足什么条件？
图 L5－4－9 1．B [解析]在匀速圆周运动中，角速度保持不变，线速度大小不变而方向时刻变化， 选项 B 正确． 2．B [解析]匀速圆周运动是速度的大小不变，方向时刻改变的变速曲线运动，合外力 提供向心力，加速度时刻指向圆心，选项 B 正确． v 3．BC [解析]匀速圆周运动的线速度 v＝2πrn，则 n＝ ，故线速度越大，其转速 2πr 不一定越大，因为还与 r 有关，A 项错误 ； 匀速圆周运动的角速度 ω＝2πn(rad/s)，则 n＝ ω 2πr ，所以角速度大时，其转速一定大，B 项正确 ； 匀速圆周运动的周期 T＝ ，则线速度 2π v 2π 一定时，半径越大，则周期越长，C 项正确 ； 匀速圆周运动的周期 T＝ ，与半径无关，且 ω 角速度越大，则质点的周期一定越短，D 项错误． 100m 4．C [解析]由题意可知，物体做匀速圆周运动的线速度为 v＝ ＝10m/s，而圆的 10s 半径为 r＝2m，由 v＝rω 得角速度 ω＝5rad/s. 5．AC [解析]A、B 两点的角速度相同，由 v＝ωr 得，vB＝ωR，vA＝ωRcos30°，所 3 vA ωRcos30° 以 B＝ ＝ . v ωR 2 6． B [解析]时针运动的周期为 12h， 分针运动的周期为 1h， 周期比为 12∶1.根据 ω＝ 2π 可知， 时针和分针的角速度之比为 1∶12.时针与分针从第一次重合到第二次重合， 有ω T 2π 12 2π 2π ＝ ＝ ＝ h，故 B 正确，A、C、D 错误． 时 t＋2π＝ω 分 t，则 t＝ 分 时 ω －ω 11 11 2π 11 ω分 · 12 12 T分 7．B [解析]当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 ω 稳定旋转时，a、b 和 c 三点的角 速度相同，a 半径小，线速度要比 b、c 的小，A、C 项错误，B 项正确；b、c 两点的线速度 大小始终相同，都比 a 点的线速度大，D 项错误． 8．B [解析]两小球固定于同一杆的两端，绕同一轴转动，故角速度相同，因此，v1＝
图 L5－4－6 A．dv ＝L2g B．ωL＝π(1＋2n)v0(n＝0，1，2，3，…) d C．v0＝ω 2 2 D．dω ＝gπ2(1＋2n)2(n＝0，1，2，3，…) 12． (多选)直径为 d 的纸筒以角速度 ω 绕中心轴匀速转动， 将枪口垂直指向圆筒轴线， 使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，则子弹的速度可能是( ) dω dω A. B. π 2π dω dω C. D. 3π 4π 综合拓展 13．质点做匀速圆周运动，角速度为 ω，运动的轨道圆半径为 R，则在Δt 时间内位移 2π 的大小是Δt< ( ) ω ωR（Δt）2 A．ωRΔtB. 2 1 C．RsinωΔtD．2Rsin ωΔt 2 14． 某电视台举办了一期群众娱乐节目， 其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较 快的大平台边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球．如果群众演员相对平台静止，则如图 L5－4－7 所示的各俯视图中篮球可能被投入球筐的是(图中箭头指向表示投篮方向)( )
图 L5－4－1 5．(多选)如图 L5－4－1 所示，一球绕中心线 OO′以角速度 ω 转动，则( ) A．A、B 两点的角速度相等 B．A、B 两点的线速度相等 C．若 θ＝30°，则 vA∶vB＝ 3∶2 D．若 θ＝30°，则 vA∶vB＝1∶2 6．机械手表的分针与时针的运动可视为匀速圆周运动，分针与时针从第一次重合到第 二次重合经历的时间为( ) 12 A．1hB. h 11 11 13 C. hD. h 12 12
0பைடு நூலகம்2
图 L5－4－7 15．如图 L5－4－8 所示，一绳系一球在光滑的桌面上做匀速圆周运动，绳长 L＝0.1m， 当角速度 ω＝20rad/s 时，绳断开，则绳断开后： (1)求小球在桌面上运动的速度大小； (2)若桌子高 1.00m，小球离开桌面时速度方向与桌面边缘平行，求小球离开桌子后运 动的时间和落点与桌子边缘的水平距离．
图 L5－4－3 v1 v2 A. 1 LB. 1 L v ＋v2 v ＋v2 v1＋v2 v1＋v2 C. 1 LD. 2 L v v 知识点二 涉及圆周运动的传动问题 9．(多选)图 L5－4－4 为某一皮带传动装置．主动轮的半径为 r1，从动轮的半径为 r2. 已知主动轮顺时针转动，转速为 n1，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是( )
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图 L5－4－2 7．如图 L5－4－2 所示是一个玩具陀螺，a、b 和 c 是陀螺表面上的三个点．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 8．两个小球固定在一根长为 L 的杆的两端，绕杆上的 O 点做圆周运动，如图 L5－4－3 所示．当小球 1 的速度为 v1 时，小球 2 的速度为 v2，则转轴 O 到小球 2 的距离为( )