人教版(2019)高中物理必修二 6.1 圆周运动 练习(包含答案)

圆周运动练习一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.在质点做匀速圆周运动的过程中，发生变化的物理量是：()A. 频率B. 周期C. 角速度D. 线速度2.机械手表中的分针和秒针可视为匀速转动，分针与秒针两次重合经历的时间为()A. 1minB. 59/60minC. 60/59minD. 61/60min3.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，质点运动的平均速度都相同C. 在任何时间里，质点加速度都相等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4.如图所示的传动装置中，B，C两轮固定在一起绕同一轴转动，A，B两轮用皮带传动，三轮半径关系是R A=R C=2R B.若皮带不打滑，则下列说法正确的是()A. A点和B点的线速度大小相等B. A点和B点的角速度大小相等C. A点和C点的线速度大小相等D. A点和C点的向心加速度大小相等5.如图所示是自行车传动结构的示意图，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，假设脚踏板的转速为n(r/s)，则自行车前进的速度为()A. πnr1r3r2B. πnr2r3r1C. 2πnr1r3r2D. 2πnr2r3r16.如图所示的皮带传动装置，大轮A半径是小轮B半径的两倍，C在半径OA的中点，传动过程中皮带不打滑，则下列结论错误的是()A. 线速度大小v A=v BB. A、B、C线速度之比为2：2：1C. 角速度ωA=ωCD. A、B、C角速度之比为2：2：17.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、c三点的线速度大小相等B. a、b、c三点的角速度相等C. a、b的角速度比c的角速度大D. c的线速度比a、b的线速度大8.甲、乙两个物体分别放在福州和北京，当它们随地球一起转动时，下列说法正确的是()A. 甲的角速度大，乙的线速度大B. 甲的线速度大，乙的角速度大C. 甲、乙的线速度大小相等D. 甲、乙的角速度相等9.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑．图中轮上A、B、C三点所在处半径分别为r A、r B、r C，且r A>r B=r C，则这三点的速度υA、υB、υC大小关系正确的是()A. v A>v B>v CB. v A=v B>v CC. v A>v B=v CD. v A=v C>v B10.如图所示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A. 从动轮做顺时针转动B. 从动轮边缘上的质点角速度和主动轮边缘上的质点角速度相等nC. 从动轮的转速为r1r2nD. 从动轮的转速为r2r1二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）11.做匀速圆周运动的物体，相同时间内物体转过的弧长______ ，线速度的大小______ ，线速度的方向______ ．12.时钟的时针、分针、秒针正常转动时，秒针的末端在做匀速圆周运动，其周期为______s，角速度为______rad/s13.一小球被细线拴着做匀速圆周运动，其半径为2m，角速度为1rad/s，则小球的线速度为______m/s，小球做圆周运动的周期为______s，小球在3s的时间内通过的路程为______m14.在如图所示的皮带传动装置中，a是小轮边缘上的一点，b是大轮边缘上的一点，两轮半径之比为2∶3。

当皮带轮匀速转动时，皮带与轮间不打滑。

a、b两点的线速度之比为________，a、b两点的角速度之比为________。

15.如图所示的传动装置中，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三点的线速度之比为v a:v b:v c=______，角速度之比为ωa:ωb:ωc=_____。

三、计算题（本大题共3小题，共30.0分）16.对于走时准确的时钟，求(1)秒针、分针、时针三者的角速度之比ω1：ω2：ω3=？(2)时针与分针的尖端从相距最近到相距最远所需的最短时间？17.如图所示，半径为R的水平圆板中心轴的正上方高h处水平抛出一小球，圆板做匀速转动，当圆板半径OB转到与小球初速度方向平行时(图示位置)，开始抛出小球，要使小球与圆板只碰一次，且碰撞点为B，求：(1)小球的初速度v0；(2)圆盘转动的角速度ω．18.(传动问题)如图所示为皮带传动装置，皮带轮的圆心分别为O、O′，A、C为皮带轮边缘上的点，B为AO连线上的一点，R B=12R A，R C=23R A，当皮带轮匀速转动时，皮带与皮带轮之间不打滑，求A、B、C三点的角速度大小之比、线速度大小之比．答案和解析1.【答案】D【解析】【分析】对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些，是标量还是矢量，如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键，尤其是注意标量和矢量的区别。

本题很简单，考察了描述匀速圆周运动的物理量的特点，但是学生容易出错，如误认为匀速圆周运动线速度不变。

【解答】在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；周期、频率、转速是标量，是不变化的，故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

2.【答案】C【解析】【分析】解决本题的关键知道分针和秒针的周期，以及知道分针与秒针从第1次重合到第2次重合存在这样的关系ω1t +2π=ω2t 。

分针的周期为1h ，秒针的周期为1min ，两者的周期比为T 1T 2=601，分针与秒针从第1次重合到第2次重合，存在这样的关系ω1t +2π=ω2t ，根据该关系求出所经历的时间。

【解答】分针的周期为1h ，秒针的周期为1min ，两者的周期比为T 1T 2=601，分针与秒针从第1次重合到第2次重合有：ω1t +2π=ω2t ，即2πT 1t +2π=2πT 2t ，又T 1=T 2=60min ，所以有：t =6059min ，故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

3.【答案】D【解析】【分析】匀速圆周运动，速度大小是不变的，即速率不变；加速度大小不变，方向变化；角速度不变。

明确匀速圆周运动的变量与恒量：速度大小是不变的，即速率不变；角速度不变；另外加速度大小不变，方向变化。

【解答】A .由匀速圆周运动速率不变，可知相等时间内质点的路程相等，位移大小相等，方向不一定相同，故A 错误；B .由平均速度等于位移比时间，由于位移的方向可能不同，可知质点平均速度方向不同，故B 错误；C .匀速圆周运动加速度大小不变，方向变化，故C 错误；D .匀速圆周运动角速度不变，可知相等时间转过的角度相等，故D 正确。

故选D 。

4.【答案】A【解析】【分析】要求线速度之比需要知道三者线速度关系：A、B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，B、C两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同．解决传动类问题要分清是摩擦传动(包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同)还是轴传动(角速度相同)．【解答】由于A轮和B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，故v A=v B，v A：v B=1：1由角速度和线速度的关系式v=ωR可得=1：2ωA：ωB=R BR A由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即ωB=ωC，故ωB：ωC=1：1ωA：ωB：ωC=1：2：2由角速度和线速度的关系式v=ωR可得v B：v C=R B：R C=1：2v A：v B：v C=1：1：2知A点和C点的向心加速度大小不相等，故A正确，BCD错误。

根据a=v2R故选：A。

5.【答案】C【解析】解：转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以ω=2πnrad/s，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，据v=Rω可知：r1ω1=ω1.因为轮II和轮III共轴，所以转动R2ω2，已知ω1=2πn，则轮II的角速度ω2=r1r2的ω相等即ω3=ω2，根据v=Rω可知，v=r3ω3=2πnr1r3r2故选C大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度．后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要知道后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度．解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等．6.【答案】D【解析】【分析】靠传送带传到轮子边缘上的点线速度大小相等，共轴转动的点，角速度相等，结合线速度和角速度的关系进行比较。

解决本题的关键知道共轴转动的点角速度大小相等，靠传送带传动轮子边缘上的点线速度大小相等。

【解答】A.由于A、B两点是靠传送带传动轮子边缘上的点，则线速度大小相等，故A正确；BC.由于A、C共轴转动，则角速度大小相等。

由题，r A=2r C，根据v=ωr，可知，v A：v C=r A：r C=2：1，所以A、B、C线速度之比为2：2：1.故BC正确；D.A、C的角速度相等，A、B的线速度相等，因为大轮A半径是小轮B半径的两倍，根据v=rω知，A、B的角速度之比：ωA：ωB=r B：r A=1：2，则A、B、C角速度之比为1：1：2.故D错误。

本题选择错误的，故选D。

7.【答案】B【解析】【分析】因为a、b、c三点共轴，所以ωa=ωb=ωc。

本题考查圆周运动的线速度与角速度的问题，陀螺整体上各点的角速度相等，处在同一轨道半径上的各点线速度相同。

【解答】因为a、b、c三点共轴，所以ωa=ωb=ωc，故B正确，C错误；由于三点半径不等，所以三点的线速度大小不等，a、b两点半径比c点大，所以a、b 两点的线速度比c点大，故AD错误。

故选B。

8.【答案】D【解析】解：A、B、D、甲与乙两个物体随地球一起转动时它们的周期相同，角速度相同，所以，AB错误，D正确．C、由于甲的半径大于乙的半径，由线速度和角速度的关系v=ωr知甲的线速度大于乙的线速度，故C错误．故选：D．甲、乙两个物体分别放在广州和北京，它们随地球一起转动时它们的周期相同，角速度相同，但半径不同，甲的半径大于乙的半径，由线速度和角速度的关系v=ωr知甲的线速度大于乙的线速度．解答本题要明确同轴转动的圆周运动角速度和周期相同，知道描述圆周运动的物理量之间的关系，还要会利用地理知识判断甲乙的半径大小关系．9.【答案】B【解析】解：AB在同一皮带上线速度相等，即v A=v B，AC角速度相等，线速度与半径成正比，故v A>v C，故选：B。