2017高考物理最新模拟题精选训练(圆周运动)专题01 同轴转动和皮带(齿轮)传动问题(含解析)
2017年高考物理热点题型和提分秘籍专题4.2圆周运动Word版含解析
1．掌握描述圆周运动的物理量及它们之间的关系。
2．理解向心力公式并能应用；了解物体做离心运动的条件。
热点题型一圆周运动中的运动学分析例1、如图所示，轮O1、O3固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑。
在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径之比r1∶r2∶r3＝2∶1∶1，求：(1)A、B、C三点的线速度大小之比v A∶v B∶v C；(2)A、B、C三点的角速度之比ωA∶ωB∶ωC；(3)A、B、C三点的向心加速度大小之比a A∶a B∶a C。
【答案】(1)2∶2∶1 (2)1∶2∶1 (3)2∶4∶1【解析】(1)令v A＝v，由于皮带转动时不打滑，所以v B＝v。
因ωA＝ωC，由公式v＝ωr 知，当角正比，故a C ＝12a 。
所以a A ∶a B ∶a C ＝2∶4∶1。
【特别提醒】 1.传动的类型(1)皮带传动(线速度大小相等)；(2)同轴传动(角速度相等)；(3)齿轮传动(线速度大小相等)；(4)摩擦传动(线速度大小相等)。
2．传动装置的特点(1)同轴传动：固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同；(2)皮带传动、齿轮传动和摩擦传动：皮带(或齿轮)传动和不打滑的摩擦传动的两轮边缘上各点线速度大小相等。
【提分秘籍】1．线速度：v ＝Δs Δt ＝2πr T2．角速度：ω＝ΔθΔt ＝2πT3．周期和频率：T ＝2πr v ，T ＝1f4．向心加速度：a n ＝r ω2＝v 2r ＝ωv ＝4π2T2·r5．相互关系：v ＝ωr ＝2πTr ＝2πrf【举一反三】(多选)如图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 ( )A ．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】根据皮带的缠绕方向知B 正确，由2πnr 1＝2πn 2r 2，得n 2＝r 1r 2n ，C 项正确。
2017年高考物理-圆周运动-专题练习-答案
v 1mg 2L+2m 则有：t F mg -
2017年高考物理专题练习
圆周运动
解析
一、选择题
1．【答案】A
【题型】选择题
【难度】容易
2．【答案】B
【解析】设A、B到圆心O的距离分别为r1、r2，若细线不存在，则由f0＝mω2r及r1<r2可知A、B两物体相对转台滑动的临界角速度满足ωA>ωB，即物体B所受摩擦力先达到最大值，随后在一段时间内保持不变，C、D错；当ω>ωB时，细线中出现拉力T，对物体A：T＝0时，F A＝mω2r1，T>0后，F A－T＝mω2r1，而对物体B满足T＋f0＝mω2r2，联立得F A＝mω2（r1＋r2）－f0，所以T>0后直线斜率比T＝0时大，当转台对A 的摩擦力达到最大静摩擦力后，若转台角速度再增大，则A、B相对转台将出现滑动，所以A错、B对。
【题型】选择题
【难度】较易
3．【答案】CD
【题型】多选题
【难度】较易
4．【答案】AD
5．【答案】ABD 7．【答案】BD
【题型】多选题
【难度】较难8．【答案】CD
12．【答案】（1）v C＝15 m/s（2）F N＝3250 N（3）H＝45．5 m 【题型】计算题
【难度】较难。
人教版(新课标)必修二 5.4 圆周运动-专题练习
高中物理-人教版（新课标）-必修二-5.4 圆周运动-专题练习（含答案）一、单选题1.如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为r，a点在它的边缘上．左轮半径为2r，b 点在它的边缘上．若在传动过程中，皮带不打滑，则a点与b点的向心加速度大小之比为（）A. 1：2B. 2：1C. 4：1D. 1：42.如图所示，A、B是两只相同的齿轮，A被固定不能转动．若B齿轮绕A齿轮运动半周，到达图中C的位置，则齿轮上所标出的箭头所指的方向是（）A. 竖直向上B. 竖直向下C. 水平向左D. 水平向右3.如图所示，在皮带传动装置中，从动轮B半径是主动轮A半径的2倍，皮带与轮之间无相对滑动，则下列说法中正确是（）A. 两轮边缘的线速度大小相等B. 两轮的角速度相等C. B轮边缘的线速度是A轮边缘线速度的2倍D. B轮的角速度是A轮角速度的2倍4.如图所示，光驱读盘时光盘绕固定轴高速转动，当转速恒定时，下列说法正确的是()A.盘面上越靠近圆心的点，线速度大小越大B.盘面上越靠近圆心的点，角速度大小越大C. 盘面上所有点的角速度大小都相等D. 盘面上所有点的线速度大小都相等5.如图所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮，A是主动轮，B是从动轮，它们的半径，a和b两点在轮的边缘，c和d在各轮半径的中点，则各点线速度、角速度的关系下列判断正确的是( )A. B. C. D.6.如右图所示为一种早期的自行车，这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了（）A. 提高速度B. 提高稳定性C. 骑行方便D. 减小阻力7.一质点沿螺旋线自外向内运动,如图所示,已知其走过的弧长s与时间t的一次方成正比,则关于该质点的运动,下列说法正确的是（）A. 质点运动的线速度越来越大B. 质点运动的向心力越来越大C. 质点运动的角速度越来越小D. 质点所受的合外力不变8.如图为常见的自行车传动示意图．A轮与脚蹬子相连，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（）A. A轮与B轮的角速度相同B. B轮边缘与C轮边缘的线速度大小相同C. A轮边缘与B轮边缘的线速度大小相同D. B轮边缘点与C轮边缘点的向心加速度相同9.关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是（）A. 它是描述线速度方向变化的快慢B. 它是描述线速度大小变化的快慢C. 它是描述向心力变化的快慢D. 它是描述角速度变化的快慢二、多选题10.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∶311.如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动．一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左壁射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h．则（）A. 子弹在圆筒中的水平速度为v0=dB. 子弹在圆筒中的水平速度为v0=2dC. 圆筒转动的角速度可能为ω=πD. 圆筒转功的角速度可能为ω=3π12.如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为R B：R C=3：2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来．a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（）A. 线速度大小之比为3：3：2B. 角速度之比为3：3：2C. 转速之比为2：3：2D. 向心加速度大小之比为9：6：413.如图所示，当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时，板上A、B两点的（）A. 角速度之比ωA：ωB=1：1B. 角速度之比ωA：ωB=1：C. 线速度之比v A：v B= ：1D. 线速度之比v A：v B=1：14.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三点的角速度之比和线速度之比为（）A. 角速度之比1∶2∶2B. 角速度之比1∶1∶2C. 线速度大小之比1∶2∶2D. 线速度大小之比1∶1∶2三、填空题15.如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为R B:R C＝3:2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来.a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的.线速度大小之比为________,向心加速度大小之比为________.16.一物体在水平面内沿半径R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v=0.2m/s，那么，它的角速度为________rad/s，它的周期为________s。
2017高考模拟试题物理
2017高考模拟试题物理一、选择题1.一物体以速度V做匀速圆周运动，该物体受到的合力A.沿径向的力B.沿切向的力C.切，径向力均有D.力的方向不定2.小车在直路上做匀速圆周运动，此时小车的切向加速度A.恒定B.增大C.减小D.为零3.如图所示，在竖直平面内有A、B两点，下列叙述中，说法不正确的是A.A、B两点间的电势差距离有关B.两点间的电势差取决于路径C.电荷 F 将两点连接一起后, 加速度F之间距离增大D.两点之间距离增大，A之间的电势差减小4.一箩筐进食物袋，小纸褶里装这箩筐的力F是多少米稻啦A.2B.3C.4D.55.一质点自半径r的竖直圆内滑下的时间为t，该质点在经过π的角度内滑过某点所需的时间为A.t/2B.tC.2TD.4t二、填空题6.小球由同高水平地板上开始绕J垂直摆臂转动，M小球的半径是0.5米，小球以1即米每二秒的速度转动，计算小球的加速度7.花生每100克蛋白质中含氮含量约蒸5.95克，若甲食用了500克含有20克氮的花生，计算甲吃进了多少克蛋白质8.若9耐的自由电子速率均为5keV，计算速率最高的电子光束的动能三、解答题1.谈惰线电路的工作原理及其应用。
2.描述炉码的组成和结构，并分析其工作原理。
3.一辆经队静箱下降速度约为16米每秒，货物放环衬着计为10米每秒 (迎合所溪年的规定，已在箱内安装了防撞装置)，计算防撞装置弹力这宗的挫力。
4.物理测定3标样F、T和z的物质质拆别为0．3、0．5和0．J克，其有效位最统为0.01克．实验黑果如下：[砂克图略](1)证明实验数组的误差为-0.545ｇ；(2)计算F样中不去，T样中氧原子的相对原子质其飞 (为了便于查到，原子质员用的单位可取1．0)．希望以上内容对您有所帮助，如果您有其他问题或需要进一步的帮助，请随时告诉我。
(物理) 高考物理生活中的圆周运动专项训练100(附答案)
（物理） 高考物理生活中的圆周运动专项训练100(附答案)一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1．如图所示，水平传送带AB 长L=4m ，以v 0=3m/s 的速度顺时针转动，半径为R=0.5m 的光滑半圆轨道BCD 与传动带平滑相接于B 点，将质量为m=1kg 的小滑块轻轻放在传送带的左端．已，知小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.3，取g=10m/s 2，求:(1)滑块滑到B 点时对半圆轨道的压力大小；(2)若要使滑块能滑到半圆轨道的最高点，滑块在传送带最左端的初速度最少为多大． 【答案】（1）28N.（2）7m/s 【解析】 【分析】（1）物块在传送带上先加速运动，后匀速，根据牛顿第二定律求解在B 点时对轨道的压力；（2）滑块到达最高点时的临界条件是重力等于向心力，从而求解到达D 点的临界速度，根据机械能守恒定律求解在B 点的速度；根据牛顿第二定律和运动公式求解A 点的初速度. 【详解】（1）滑块在传送带上运动的加速度为a=μg=3m/s 2；则加速到与传送带共速的时间01v t s a == 运动的距离：211.52x at m ==， 以后物块随传送带匀速运动到B 点，到达B 点时，由牛顿第二定律：2v F mg m R-= 解得F=28N ，即滑块滑到B 点时对半圆轨道的压力大小28N.（2）若要使滑块能滑到半圆轨道的最高点，则在最高点的速度满足：mg=m 2Dv R解得v D 5； 由B 到D ，由动能定理：2211222B D mv mv mg R =+⋅ 解得v B =5m/s>v 0可见，滑块从左端到右端做减速运动，加速度为a=3m/s 2，根据v B 2=v A 2-2aL 解得v A =7m/s2．如图，AB 为倾角37θ=︒的光滑斜面轨道，BP 为竖直光滑圆弧轨道，圆心角为143︒、半径0.4m R =，两轨道相切于B 点，P 、O 两点在同一竖直线上，轻弹资一端固定在A 点另一自由端在斜面上C 点处，现有一质量0.2kg m =的小物块（可视为质点）在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D 点后（不栓接）静止释放，恰能沿轨道到达P 点，已知0.2m CD =、sin370.6︒=、cos370.8︒=，g 取210m/s ．求：（1）物块经过P 点时的速度大小p v ；（2）若 1.0m BC =，弹簧在D 点时的弹性势能P E ； （3）为保证物块沿原轨道返回，BC 的长度至少多大． 【答案】（1）2m/s (2)32.8J (3)2.0m 【解析】 【详解】（1）物块恰好能到达最高点P ，由重力提供圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：mg=m 2p v R解得：100.42m/s P v gR =⨯=（2）物块从D 到P 的过程，由机械能守恒定律得：E p =mg （s DC +s CB ）sin37°+mgR （1+cos37°）+12mv P 2． 代入数据解得：E p =32.8J（3）为保证物块沿原轨道返回，物块滑到与圆弧轨道圆心等高处时速度刚好为零，根据能量守恒定律得：E p =mg （s DC +s ′CB ）sin37°+mgR （1+cos37°）解得：s ′CB =2.0m点睛：本题综合考查了牛顿第二定律、机械能守恒定律的综合，关键是搞清物体运动的物理过程；知道圆周运动向心力的来源，即径向的合力提供向心力．3．如图所示，在光滑水平桌面EAB 上有质量为m ＝2 kg 的小球P 和质量为M ＝1 kg 的小球Q ，P 、Q 之间压缩一轻弹簧(轻弹簧与两小球不拴接)，桌面边缘E 处放置一质量也为M ＝1 kg 的橡皮泥球S ，在B 处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道。
高考物理高考物理生活中的圆周运动解题技巧和训练方法及练习题(含答案)
高考物理高考物理生活中的圆周运动解题技巧和训练方法及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1．如图所示，倾角为45α=︒的粗糙平直导轨与半径为r 的光滑圆环轨道相切，切点为b ，整个轨道处在竖直平面内. 一质量为m 的小滑块从导轨上离地面高为H =3r 的d 处无初速下滑进入圆环轨道，接着小滑块从最高点a 水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O 等高的c 点. 已知圆环最低点为e 点，重力加速度为g ，不计空气阻力. 求： （1）小滑块在a 点飞出的动能； （）小滑块在e 点对圆环轨道压力的大小；（3）小滑块与斜轨之间的动摩擦因数. （计算结果可以保留根号）【答案】（1）12k E mgr =；（2）F ′=6mg ；（3）42μ-= 【解析】 【分析】 【详解】（1）小滑块从a 点飞出后做平拋运动： 2a r v t = 竖直方向：212r gt = 解得：a v gr =小滑块在a 点飞出的动能21122k a E mv mgr == （2）设小滑块在e 点时速度为m v ，由机械能守恒定律得：2211222m a mv mv mg r =+⋅ 在最低点由牛顿第二定律：2m mv F mg r-= 由牛顿第三定律得：F ′=F 解得：F ′=6mg（3）bd 之间长度为L ，由几何关系得：()221L r =从d 到最低点e 过程中，由动能定理21cos 2m mgH mg L mv μα-⋅= 解得4214μ-=2．光滑水平面AB 与竖直面内的圆形导轨在B 点连接，导轨半径R ＝0.5 m ，一个质量m ＝2 kg 的小球在A 处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接．用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能Ep ＝49 J ，如图所示．放手后小球向右运动脱离弹簧，沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C ，g 取10 m/s 2．求：(1)小球脱离弹簧时的速度大小； (2)小球从B 到C 克服阻力做的功；(3)小球离开C 点后落回水平面时的动能大小． 【答案】（1）7/m s （2）24J （3）25J 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据机械能守恒定律 E p ＝211m ?2v ① v 12Epm＝7m/s ② (2)由动能定理得－mg ·2R －W f ＝22211122mv mv - ③ 小球恰能通过最高点，故22v mg m R= ④ 由②③④得W f ＝24 J(3)根据动能定理：22122k mg R E mv =-解得：25k E J =故本题答案是：（1）7/m s （2）24J （3）25J 【点睛】(1)在小球脱离弹簧的过程中只有弹簧弹力做功,根据弹力做功与弹性势能变化的关系和动能定理可以求出小球的脱离弹簧时的速度v;(2)小球从B 到C 的过程中只有重力和阻力做功,根据小球恰好能通过最高点的条件得到小球在最高点时的速度,从而根据动能定理求解从B 至C 过程中小球克服阻力做的功; (3)小球离开C 点后做平抛运动,只有重力做功,根据动能定理求小球落地时的动能大小3．如图所示，光滑轨道CDEF 是一“过山车”的简化模型，最低点D 处入、出口不重合，E 点是半径为0.32R m =的竖直圆轨道的最高点，DF 部分水平，末端F 点与其右侧的水平传送带平滑连接，传送带以速率v=1m/s 逆时针匀速转动，水平部分长度L=1m ．物块B 静止在水平面的最右端F 处．质量为1A m kg =的物块A 从轨道上某点由静止释放，恰好通过竖直圆轨道最高点E ，然后与B 发生碰撞并粘在一起．若B 的质量是A 的k 倍，A B 、与传送带的动摩擦因数都为0.2μ=，物块均可视为质点，物块A 与物块B 的碰撞时间极短，取210/g m s =．求：（1）当3k =时物块A B 、碰撞过程中产生的内能； （2）当k=3时物块A B 、在传送带上向右滑行的最远距离；（3）讨论k 在不同数值范围时，A B 、碰撞后传送带对它们所做的功W 的表达式．【答案】（1）6J （2）0.25m （3）①()21W k J =-+②()221521k k W k +-=+【解析】（1）设物块A 在E 的速度为0v ，由牛顿第二定律得：20A A v m g m R=①，设碰撞前A 的速度为1v ．由机械能守恒定律得：220111222A A A m gR m v m v +=②， 联立并代入数据解得：14/v m s =③；设碰撞后A 、B 速度为2v ，且设向右为正方向，由动量守恒定律得()122A A m v m m v =+④；解得：21141/13A AB m v v m s m m ==⨯=++⑤；由能量转化与守恒定律可得：()22121122A AB Q m v m m v =-+⑥，代入数据解得Q=6J ⑦； （2）设物块AB 在传送带上向右滑行的最远距离为s ，由动能定理得：()()2212A B A B m m gs m m v μ-+=-+⑧，代入数据解得0.25s m =⑨；（3）由④式可知：214/1A AB m v v m s m m k==++⑩；（i ）如果A 、B 能从传送带右侧离开，必须满足()()2212A B A B m m v m m gL μ+>+，解得：k ＜1，传送带对它们所做的功为：()()21J A B W m m gL k μ=-+=-+； （ii ）（I ）当2v v ≤时有：3k ≥，即AB 返回到传送带左端时速度仍为2v ； 由动能定理可知，这个过程传送带对AB 所做的功为：W=0J ，（II ）当0k ≤<3时，AB 沿传送带向右减速到速度为零，再向左加速， 当速度与传送带速度相等时与传送带一起匀速运动到传送带的左侧． 在这个过程中传送带对AB 所做的功为()()2221122A B A B W m m v m m v =+-+， 解得()221521k k W k +-=+； 【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用，分析清楚物体的运动过程是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律、动量守恒定律、动能定理即可解题；解题时注意讨论，否则会漏解．A 恰好通过最高点E ，由牛顿第二定律求出A 通过E 时的速度，由机械能守恒定律求出A 与B 碰撞前的速度，A 、B 碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律求出碰撞过程产生的内能，应用动能定理求出向右滑行的最大距离．根据A 、B 速度与传送带速度间的关系分析AB 的运动过程，根据运动过程应用动能定理求出传送带所做的功．4．如图所示，质量m =3kg 的小物块以初速度秽v 0=4m/s 水平向右抛出，恰好从A 点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。
2017高一物理试题(圆周运动)
2017高一物理试题(圆周运动) D学校:___________姓名：___________班级：___________考号：__________…○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…○…………内…………○…………装…………○…………订…………○学校:___________姓名：___________班级：___________考号：__________…○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…○…………内…………○…………装…………○…………订…………○学校:___________姓名：___________班级：___________考号：__________…○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…○…………内…………○…………装…………○…………订…………○学校:___________姓名：___________班级：___________考号：__________…○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…○…………内…………○…………装…………○…………订…………○学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________…○…………外…………○…………装…………○…………订…………○……………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a 点和轮4边缘的c 点相比（ ） A ．线速度之比为1∶4 B ．角速度之比为4∶1 C ．向心加速度之比为8∶1 D ．向心加速度之比为1∶8 12.两个小球固定在一根长为L 的杆的两端，绕杆的O 点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为v 1时，小球2的速度为v 2，则转轴O 到小球2的距离是（ ） A ．112Lv v v + B ．212Lv v v + C ．121()L v v v + D ．122()L v v v + 13.下列各种运动中，不属于匀变速运动的是（ ）A ．斜抛运动B ．匀速圆周运动C ．平抛运动D ．竖直上抛运动 14.质量不计的轻质弹性杆P 部分插入桌面上小孔中，杆的另一端套有质量为m 的小球，今使小球在学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________…○…………外…………○…………装…………○…………订…………○……………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………水平面内做半径为R 、角速度为ω的匀速圆周运动，如图所示，则杆的上端受到球对其作用力的大小为（ ） A ．2m R ω B ．242m g R ω- C ．242m g R ω+ D ．不能确定 15.如图所示为质点P 、Q 做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线，表示质点P 的图是双曲线，表示质点Q 的图线是过原点的一条直线，由图线可知（ ） A ．质点P 的线速度大小不变 B ．质点P 的角速度大小不变 C ．质点Q 的角速度随半径变化 D ．质点Q 的线速度大小不变 16.关于角速度和线速度，下列说法正确的是（ ） A ．半径一定，角速度与线速度成反比 B ．半径一定，角速度与线速度成正比 C ．线速度一定，角速度与半径成正比 D ．角速度一定，线速度与半径成反比学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________…○…………外…………○…………装…………○…………订…………○……………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………17.一质量为m 的物体，沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点时速度为v ，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时受到的摩擦力为（ ） A ．mg μ B ．2mv R μ C ．2()v m g R μ+ D ．2()v m g R μ- 18.如图所示是一个玩具陀螺，a 、b 和c 是陀螺上的三个点。
2017版高考物理一轮复习分层限时跟踪练12圆周运动
分层限时跟踪练12 圆周运动(限时40分钟)一、单项选择题1．如图4313所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，则偏心轮转动过程中a、b两质点( )图4313A．角速度大小相同B．线速度大小相同C．向心加速度大小相同D．向心力大小相同【解析】同轴转动，角速度大小相等，选项A正确；角速度大小相等，但转动半径不同，根据v＝ωr、a＝ω2r和F＝mω2r可知，线速度、向心加速度和向心力大小均不同．选项B、C、D错误．【答案】 A2．水平放置的三个用不同材料制成的轮A、B、C用不打滑皮带相连，如图4314所示(俯视图)，三轮的半径比为R A∶R B∶R C＝3∶2∶1，当主动轮C匀速转动时，在三轮的边缘上放置同一小物块P，P均恰能相对静止在各轮的边缘上．设小物块P所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块P与轮A、B、C接触面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，三轮A、B、C转动的角速度分别为ωA、ωB、ωC，则( )图4314A．μA∶μB∶μC＝6∶3∶2B．μA∶μB∶μC＝2∶3∶6C．ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶3D．ωA∶ωB∶ωC＝6∶3∶2【解析】因三轮用不打滑皮带连接，三轮边缘处线速度大小相等，由题意知μmg＝m v2R，所以μA∶μB∶μC＝2∶3∶6，A错误，B正确；由v＝ωR知ωA∶ωB∶ωC＝2∶3∶6，C、D错误．【答案】 B3．如图4315所示，一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球，另一端固定在竖直杆上，当竖直杆以角速度ω转动时，小球跟着杆一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为θ，下列关于ω与θ关系的图象正确的是( )图4315A B C D【解析】分析小球受力，其所受合外力F＝mg tan θ.由牛顿第二定律，F＝mω2L sinθ，联立解得：ω2＝gL cos θ，则ω与θ关系的图象正确的是D.【答案】 D4．(2015·福建高考)如图4316所示，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上．若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( )图4316A．t1＜t2B．t1＝t2C．t1＞t2D．无法比较t1、t2的大小【解析】在滑道AB段上取任意一点E，比较从A点到E点的速度v1和从C点到E点的速度v2易知，v1＞v2.因E点处于“凸”形轨道上，速度越大，轨道对小滑块的支持力越小，因动摩擦因数恒定，则摩擦力越小，可知由A滑到C比由C滑到A在AB段上的摩擦力小，因摩擦造成的动能损失也小．同理，在滑道BC段的“凹”形轨道上，小滑块速度越小，其所受支持力越小，摩擦力也越小，因摩擦造成的动能损失也越小，从C处开始滑动时，小滑动损失的动能更大．故综上所述，从A滑到C比从C滑到A在轨道上因摩擦造成的动能损失要小，整个过程中从A滑到C平均速度要更大一些，故t1＜t2.选项A正确．【答案】 A5．如图4317所示，小球紧贴在竖直放置的光滑圆形管道内壁做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是( )图4317A．小球通过最高点时的最小速度v min＝g（R＋r）B．小球通过最高点时的最小速度v min＝gRC．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力【解析】小球沿管道上升到最高点的速度可以为零，故A、B均错误；小球在水平线ab以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力F N与小球重力在背离圆心方向的分力F mg的合力提供向心力，即F N－F mg＝ma，因此，外侧管壁一定对小球有作用力，而内侧管壁无作用力，C正确；小球在水平线ab以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力情况与小球速度大小有关，D错误．【答案】 C二、多项选择题6．如图4318所示，物体P用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上，它随杆转动，若转动角速度为ω，则( )图4318A．ω只有超过某一值时，绳子AP才有拉力B．绳子BP的拉力随ω的增大而不变C．绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力D．当ω增大到一定程度时，绳子AP的张力大于绳子BP的张力【解析】ω较小时，AP松弛，绳子BP的拉力随ω的增大而增大，故A选项正确，B 选项错误．当ω达到某一值ω0时，AP刚好绷紧．物体P受力分析如图所示，其合力提供向心力，竖直方向合力为零．故F BP>F AP，C选项正确，D选项错误．【答案】 AC7．(2015·浙江高考)如图4319所示为赛车场的一个水平“U ”形弯道，转弯处为圆心在O 点的半圆，内外半径分别为r 和2r .一辆质量为m 的赛车通过AB 线经弯道到达A ′B ′线，有如图所示的①、②、③三条路线，其中路线③是以O ′为圆心的半圆，OO ′＝r .赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为F max .选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则( )图4319A ．选择路线①，赛车经过的路程最短B ．选择路线②，赛车的速率最小C ．选择路线③，赛车所用时间最短D ．①、②、③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等【解析】 由几何关系可得，路线①、②、③赛车通过的路程分别为：(πr ＋2r )、(2πr ＋2r )和2πr ，可知路线①的路程最短，选项A 正确；圆周运动时的最大速率对应着最大静摩擦力提供向心力的情形，即μmg ＝m v 2R，可得最大速率v ＝μgR ，则知②和③的速率相等，且大于①的速率，选项B 错误；根据t ＝s v，可得①、②、③所用的时间分别为t 1＝（π＋2）r μgr ，t 2＝2r （π＋1）2μgr ，t 3＝2r π2μgr，其中t 3最小，可知线路③所用时间最短，选项C 正确；在圆弧轨道上，由牛顿第二定律可得：μmg ＝ma 向，a 向＝μg ，可知三条路线上的向心加速度大小均为μg ，选项D 正确．【答案】 ACD8．(2016·孝感检测)如图4320所示，水平的木板B 托着木块A 一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a 沿逆时针方向运动到最高点b 的过程中，下列说法正确的是( )图4320A ．木块A 处于超重状态B ．木块A 处于失重状态C ．B 对A 的摩擦力越来越小D ．B 对A 的摩擦力越来越大【解析】 A 、B 一起做匀速圆周运动，合力提供向心力，加速度即向心加速度．水平位置a 沿逆时针方向运动到最高点b 的过程中，加速度大小不变，方向指向圆心．在竖直方向有竖直向下的分加速度，因此A 、B 都处于失重状态，A 错误，B 正确；对A 分析，加速度指向圆心，那么此过程中水平方向加速度逐渐减小，而能够提供A 水平加速度的力只有B 对A 的摩擦力，因此B 对A 的摩擦力越来越小，C 正确，D 错误．【答案】 BC9．如图4321所示，半径为R 的光滑半圆管道(内径很小)竖直放置，质量为m 的小球(可视为质点)以某一速度进入管内，小球通过最高点P 时，对管壁的压力为0.5mg .小球落地点到P 点的水平距离可能为( )图4321 A.2R B.3R C ．2R D ．6R【解析】 小球从管口飞出做平抛运动，设落地时间为t ，则2R ＝12gt 2，解得t ＝2R g .当小球在P 点对管壁下部有压力时，mg －0.5mg ＝mv 21R，解得v 1＝gR 2；当小球在P 点对管壁上部有压力时，mg ＋0.5mg ＝mv 22R ，解得v 2＝3gR 2，因此水平位移x 1＝v 1t ＝2R ，x 2＝v 2t ＝6R ，A 、D 正确．【答案】 AD三、非选择题10．如图4322所示，水平放置的圆筒绕其中心对称轴OO ′匀速转动，转动的角速度ω＝2.5π rad/s ，桶壁上P 处有一个小圆孔，桶壁很薄，桶的半径R ＝2 m ，圆孔正上方h ＝3.2 m 处有一个小球由静止开始下落，已知圆孔的半径略大于小球的半径，试通过计算判断小球是否会和圆筒碰撞(空气阻力不计，g 取10 m/s 2)．图4322【解析】 设小球下落h 时所用的时间为t 1，经过圆筒所用的时间为t 2，则有h ＝12gt 21，解得t 1＝0.8 s ；h ＋2R ＝12g (t 1＋t 2)2，解得t 2＝0.4 s. 圆筒的运动周期T ＝2πω＝0.8 s ，因为t 1＝T ，t 2＝T /2，故可知不会碰撞． 【答案】 不会和圆筒碰撞11．物体做圆周运动时所需的向心力F 需由物体运动情况决定，合力提供的向心力F 供由物体受力情况决定．若某时刻F 需＝F 供，则物体能做圆周运动；若F 需>F 供，物体将做离心运动；若F 需<F 供，物体将做近心运动．现有一根长L ＝1 m 的刚性轻绳，其一端固定于O 点，另一端系着质量m ＝0.5 kg 的小球(可视为质点)，将小球提至O 点正上方的A 点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图4323所示．不计空气阻力，g 取10 m/s 2，则：图4323(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A 点至少应施加给小球多大的水平速度？(2)在小球以速度v 1＝4 m/s 水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？(3)在小球以速度v 2＝1 m/s 水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小；若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间．【解析】 (1)小球做圆周运动的临界条件为重力刚好提供最高点时小球做圆周运动的向心力，即mg ＝m v 20L，解得v 0＝gL ＝10 m/s. (2)因为v 1>v 0，故绳中有张力．根据牛顿第二定律有F T ＋mg ＝m v 21L， 代入数据得绳中张力F T ＝3 N.(3)因为v 2<v 0，故绳中无张力，小球将做平抛运动，其运动轨迹如图中实线所示，有L2＝(y －L )2＋x 2，x ＝v 2t ，y ＝12gt 2，代入数据联立解得t ＝0.6 s. 【答案】 (1)10 m/s (2)3 N (3)无张力，0.6 s12．如图4324所示，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O 点，下端系一质量m ＝1.0 kg 的小球．现将小球拉到A 点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B 点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C 点．地面上的D 点与OB 在同一竖直线上，已知绳长L ＝1.0 m ，B 点离地高度H ＝1.0 m ，A 、B 两点的高度差h ＝0.5 m ，重力加速度g 取10 m/s 2，不计空气影响，求：图4324(1)地面上DC 两点间的距离s ；(2)轻绳所受的最大拉力大小．【解析】 (1)小球从A 到B 过程机械能守恒，有mgh ＝12mv 2B ①小球从B 到C 做平抛运动，在竖直方向上有H ＝12gt 2② 在水平方向上有s ＝v B t③由①②③式解得s ＝1.41 m ． ④(2)小球下摆到达B 点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有F －mg ＝m v 2B L⑤ 由①⑤式解得F ＝20 N根据牛顿第三定律F ′＝－F轻绳所受的最大拉力为20 N.【答案】 (1)1.41 m (2)20 N。
高考物理四种常见的传动装置-皮带和同轴转动
高考物理四种常见的传动装置-皮带和同轴转动共线模型：线速度相等皮带传动齿轮传动摩擦传动共轴模型：角速度相等共轴传动新高考形式练习题-生活情景与物理模型结合1．如图，A、B、C三点为奶茶塑封机手压杆上的点，A在杆的顶端，O为杆转动的轴，且AB=BC=CO。
在杆向下转动的过程中，下列说法正确的是（）A．A、B两点线速度大小之比为1∶3B．B、C两点周期之比为1∶1C．A、B两点角速度之比为3∶2D．B、C两点的线速度大小之比为1∶22．如图所示，在用起瓶器开启啤酒瓶盖的过程中，起瓶器上A、B两点绕O点转动的角速度分别为ωA和ωB，线速度的大小分别为vA和vB，下列关系正确的是（）A.vA=vBB．ωA>ωBC．vA<vBD．ωA<ωB3.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，其中小齿轮与后轮共轴，大齿轮和小齿轮被不可伸长的链条相连，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示，下列说法正确的是（）A．A、B两点线速度大小不等B．B、C两点周期不同C．A点的角速度比B点的角速度大D．B点的线速度比C点的小4．《天工开物》少儿百科中介绍了古法制糖工艺，用糖车挤压甘蔗收集汁水，其简化模型的俯视平面图如图所示。
手柄上的A点到转动轴轴心O点的距离为4R，两个半径为R的圆柱体表面有两个点B和C，则A、B、C三点的线速度大小之比为（）A．1∶4∶1B．1∶4∶4C．4∶1∶1D．4∶1∶45.如图甲所示，修正带是通过两个齿轮相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙中所示的模型。
A、B是大、小齿轮边缘上的两点，C是大轮上的一点。
若大轮半径是小轮半径的2倍，小轮中心到A点和大轮中心到C点的距离之比为2∶1，则A、B、C三点（）A．线速度大小之比为4∶4∶1B．角速度之比为1∶1∶1C．转速之比为2∶2∶1D．向心加速度大小之比为2∶1∶16.上世纪70年代我国农村常用辘轳浇灌农田，其模型图如图所示，细绳绕在半径为r的轮轴上悬挂一个水桶M，轮轴上均匀分布着6根手柄，柄端有6个质量均匀的小球m。
皮带(齿轮)传动与同轴传动练习人教版第六章圆周运动6.3向心加速度
皮带（齿轮）传动与同轴传动 同步练习（解析版）一、知识回顾知识点：皮带（齿轮）传动：线速度相同同轴传动：角速度相同所需知识点：二、巩固练习——单选题1．（2324高二上·江苏连云港·阶段练习）手指陀螺如图所示，陀螺上有两个固定点A 、B ，其中A 离转动轴较远。
当陀螺转动时，下列说法不正确的是（ ）A ．A 点的周期和B 点的周期相等B ．A 点的角速度和B 点的角速度相等C ．A 点的线速度大于B 点的线速度D ．A 点的向心加速度小于B 点的向心加速度【答案】D【详解】AB ．AB 同轴转动可知A 点的角速度和B 点的角速度相等，根据2T πω=可知A 点的周期和B 点的周期相等。
故AB 正确；C ．根据圆周运动规律v r ω=可知角速度相同，半径越大，线速度越大，即A 点的线速度大于B 点的线速度。
故C 正确；D ．根据向心加速度公式2n a r ω= 可知角速度相同，半径越大，向心加速度越大。
即A 点的向心加速度大于B 点的向心加速度。
故D 错误。
题目要求选择不正确的，故选D 。
2．（2022高二上·甘肃·学业考试）地球上的所有物体都随地球自转而做圆周运动，兰州大约在北纬37°附近，为了方便计算，兰州的纬度角α取37°，已知cos37°=0.8，物体A 在兰州，物体B 在赤道上某点，它们都相对于地面静止，A 、B 质量相等对于A 、B 随地球自转而做圆周运动的描述，下列说法正确的是（ ）2222R v v v R a a R T T Rππωωω=====，，，，A ．A 、B 的线速度之比是4：5B ．A 、B 的角速度之比是4：5C ．A 、B 的向心加速度之比是1：1D ．A 、B 的向心力之比是1：1【答案】A 【详解】B ．A 、B 同轴转动角速度相等，即A B ωω=故B 错误；A ．令地球的半径为R ，则A 的半径为4cos375A R R R ==根据v r ω=可得A 、B 的线速度之比是45A B v v = 故A 正确； C ．根据向心加速度公式2a r ω=可得45A B a a = 故C 错误；D ．根据向心力公式2F mr ω=可得A 、B 的向心力之比是54A B F F = 故D 错误。
2017年高中物理 专题5.4 圆周运动全国名卷试题分章节汇编(第01期)新人教版必修2
专题5.4 圆周运动一、单选题1．如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点和c点分别位于小轮和大轮的边缘上，在传动过程中皮带不打滑，则（）A. a点和b点的角速度大小相等B. b点和c点的线速度大小相等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【答案】 D2．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法不正确的是（）A. 匀速圆周运动的物体处于非平衡状态B. 运动快慢可用线速度描述，也可用角速度描述C. 匀速圆周运动的物体是匀速运动，因为其速率保持不变D. 匀速圆周运动的物体合力不可能为0【答案】 C【解析】A、匀速圆周运动是曲线运动，有加速度，不是平衡状态，即处于非平衡状态，故A正确；B、角速度描述匀速圆周运动速度方向变化快慢的物理量，线速度表示单位时间内转过的弧长，都可以描述运动的快慢，故B正确；C、匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，但方向改变，故不是匀速运动，其合力不可能为0，故选项C错误，D正确。
点睛：匀速圆周运动是变速运动，其线速度，向心加速度均是变化的。
3．如图，一个小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，运动的半径为r，角速度为ω，该物体的线速度大小可表示为（）A. ω/rB. ωrC. ω2rD. ωr 2【答案】 B【解析】根据角速度和线速度的关系可知v=ωr ，故选B.4．下列说法正确的是 （ ）A. 质点在某一点的速度，不一定沿曲线在这一点的切线方向B. 做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心C. 平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的D. 物体受恒力作用时，可能做匀速圆周运动【答案】 C5．如图所示，静止在地球表面的a 、b 两物体随地球的自转而做匀速圆周运动．下列说法正确的是 （ ）A. 物体b 的线速度比物体a 的线速度小B. 物体a 、b 所受合力都指向地心C. 物体a 、b 的角速度一样大D. 物体b 的向心加速度比物体a 向心加速度小【答案】 C【解析】A 、C 、a 与b 均绕地轴做匀速圆周运动，相同时间转过的角度相等，由角速度的定义式知a 、b 的角速度相等；角速度与线速度关系公式v ωr =，b 转动半径较大，所以b 的线速度较大，A 错误，C 正确；B ．它们受到的合外力提供做匀速圆周运动的加速度，可知它们的合力都指向各自做圆周运动的轨道的圆心，B 错误；D ．由2a ω=r 可知a 的转动半径较小，角速度相同，a 的向心加速度较小，即b 向心加速度的大小大于物体a 的向心加速度的大小，D 错误；故选C 。
好题精析：同轴转动与皮带传动问题
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，如图所示．在自行车正常骑行时，下列说法正确的是()
A．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
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2017高考物理总复习强化作业16圆周运动 含解析 精品
课时强化作业十六 圆周运动1．(2016届桐乡市模拟)科技馆的科普器材中常有如图所示匀速率的传动装置：在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮．若齿轮的齿很小，大齿轮半径(内径)是小齿轮半径的3倍，则当大齿轮顺时针匀速转动时，下列说法正确的是( )A ．小齿轮逆时针转动B ．小齿轮每个齿的线速度均相同C ．小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍D ．大齿轮每个齿的向心加速度大小是小齿轮的3倍解析：大齿轮和小齿轮的线速度大小相等，小齿轮的运动方向和大齿轮的运动方向相同，为顺时针匀速转动，A 选项错误；小齿轮每个齿的线速度大小相等，方向不同，B 选项错误；根据v ＝w r ，线速度大小相等时，角速度之比为半径的反比，即小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍，C 选项正确；根据向心加速度a ＝v 2r，线速度大小相等，向心加速度之比为半径的反比，小齿轮每个齿的向心加速度大小是大齿轮的3倍，D 选项错误．答案：C2．(2016届陕西模拟)如右图所示，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，当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L 1；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为L 2，下列说法正确的是( )A ．L 1＞L 2B ．L 1＝L 2C ．L 1＜L 2 D.前三种情况均有可能解析：当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时，弹簧弹力与小球的重力平衡，k (L 1－L )＝mg ；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧的弹力和小球的重力提供向心力，mg －k (L 2－L )＝m v 2R ，解得L 1＝mg k ＋L ，L 2＝mg k ＋L －m v 2kR，比较可知，L 1＞L 2，A 选项正确．答案：A3．(2016届黑龙江省实验中学月考)如图所示，用长为L 的轻绳把一个铁球悬挂在高2L 的O 点处，小铁球以O 为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B 处，则有( )A ．小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为5mgB ．小铁球在运动过程中轻绳的拉力最小为mgC ．若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为7gLD ．若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为2L解析：小球恰好能通过最高点B ，重力提供向心力，根据牛顿第二定律，mg ＝m v 2B L，此时绳子拉力为零，B 选项错误；小球在最低点时，根据牛顿第二定律，F T －mg ＝m v 2A L，根据动能定理得，mg ·2L ＝12m v 2A －12m v 2B ，联立解得F ＝8mg ，小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为8mg ，A 选项错误；小球落地过程中，根据动能定理得，mg ·3L ＝12m v 2－12m v 2B，解得小铁球落到地面时的速度大小为v ＝7gL ，C 选项正确；若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为x ＝v ·t ，L ＝12gt 2，联立解得，x ＝14 L ，故D 选项错误． 答案：C4. (2016届河南洛阳市期中)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 ，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是( )A ．受到的向心力为mg ＋m v 2RB ．受到的摩擦力为μm v 2RC ．受到的摩擦力为μmgD ．受到的合力方向斜向左上方解析：物块滑到最低点时速度大小为v ，根据向心力公式得，F 向＝m v 2R，A 选项错误；根据牛顿第二定律得，F N －mg ＝m v 2R ，摩擦力为F f ＝μ·F N ＝μ⎝⎛⎫mg ＋m v 2R ，B 、C 选项错误；物体重力和支持力的合力向上，还受到水平向左的摩擦力，所以物体受到的合力方向斜向左上方，故D 选项正确．答案：D5. (2016届衡水三调)如图所示，在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道，轨道的半径都是R .轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x .一质量为m 的小球能在其间运动而不脱离轨道，经过最低点B 时的速度为v B .小球在最低点B 与最高点A 对轨道的压力之差为ΔF (ΔF ＞0)．不计空气阻力．则( )A ．m 、x 一定时，R 越大，ΔF 一定越大B ．m 、x 一定时，v 越大，ΔF 一定越大C ．m 、R 一定时，x 越大，ΔF 一定越大D ．m 、R 一定时，v 越大，ΔF 一定越大解析：小球从A 运动到B 点的过程中，由动能定理得，mg (2R ＋x )＝12m v 2B －12m v 2A ，在A 点，根据牛顿第二定律得，mg ＋F A ＝m v 2A R ，在B 点，F B －mg ＝m v 2B R，其中ΔF ＝F B －F A ，联立解得ΔF ＝6mg ＋2mg x R，m 、x 一定时，R 越大，ΔF 应该是越小，A 选项错误；ΔF 与速度v 没关系，B 、D 选项错误；m 、R 一定时，当x 越大时，ΔF 一定越大，C 选项正确．答案：C6. (多选)(2016届江西省临川区月考)如图所示叠放在水平转台上的小物体A 、B 、C 能随转台一起以角速度ω匀速转动，A 、B 、C 的质量分别为3m 、2m 、m ，A 与B 、B 与转台、C 与转台间的动摩擦因数都为μ，B 、C 离转台中心的距离分别为r 、1.5r .设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以下说法中不正确的是( )A ．B 对A 的摩擦力一定为3μmgB ．C 与转台间的摩擦力大于A 与B 间的摩擦力C ．转台的角速度一定满足：ω≤2μg 3r D ．转台的角速度一定满足：ω≤ μg 3r解析：A 随转台一起以角速度ω匀速转动，靠静摩擦力提供向心力，A 、B 之间的摩擦力不一定达到最大静摩擦力，A 选项错误；以A 、B 为研究对象，向心力F AB ＝(3m ＋2m )ω2r ，以C 为研究对象，向心力F C ＝mω2·(1.5r )，故C 与转台间的摩擦力小于A 与B 间的摩擦力，B 选项错误；各物体保持相对静止，随转台转动，对于物体A,3mω2r ≤μ3mg ，对A 、B 整体，(3m ＋2m )ω2r ≤μ(3m ＋2m )g ，对于物体C ，mω2(1.5r )≤μmg ，联立解得ω≤2μg 3r，C 选项正确，D 选项错误．答案：ABD7. (2016届成都外国语学校月考)太极球是广大市民中较流行的一种健身器材．将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A 、B 、C 、D 位置时球与板间无相对运动趋势．A 为圆周的最高点，C 为最低点，B 、D 与圆心O 等高．球的质量为m ，重力加速度为g ，则( )A ．在C 处板对球所需施加的力比A 处大6mgB ．球在运动过程中机械能守恒C ．球在最低点C 的速度最小值为gRD ．板在B 处与水平方向倾斜角θ随速度的增大而减小解析：太极球在重力和支持力作用下做匀速圆周运动，在A 点，mg ＋F N A ＝m v 2R ，在C 点，F N C －mg ＝m v 2R，解得F N C －F N A ＝2mg ，在C 处板对球的力比A 处大2mg ，A 选项错误；球在运动过程中，动能不变，重力势能变化，机械能变化，B 选项错误；球通过A 点的临界条件是重力提供向心力，故圆周运动的最小速度为gR ，C 选项正确；在B 处，mg tan θ＝m v 2R，解得v ＝gR tan θ，倾斜角随速度的增大而增大，D 选项错误．答案：C8．(2016届成都外国语学校月考)如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动．现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度v x 随时间t 的变化关系如图乙所示．不计空气阻力．下列说法中正确的是( )A ．t 1时刻小球通过最高点，图乙中S 1和S 2的面积相等B ．t 2时刻小球通过最高点，图乙中S 1和S 2的面积相等C ．t 1时刻小球通过最高点，图乙中S 1和S 2的面积不相等D ．t 2时刻小球通过最高点，图乙中S 1和S 2的面积不相等解析：分析题意可知，小球在圆心等高位置，水平速度为零，在最高点水平速度较小，在最低点水平速度最大，过最高点后，水平分速度要增大，经过四分之一圆周后，水平分速度为零，即从最高点开始经过四分之一圆周，水平分速度先增大后减小，可知t 1时刻小球通过最高点．根据题意知，图中x 轴上下方图线围成的阴影面积S 1表示从最低点经过四分之一圆周的水平位移，阴影面积S 2表示经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小，可知S 1和S 2的面积相等．故A 选项正确，B 、C 、D 选项错误．答案：A9. (2016届山东临沂高三质检)质量为m 的小球由轻绳a 和b 分别系于一轻质细杆的A 点和B 点，如图所示，绳a 与水平方向成θ角，绳b 在水平方向且长为l ，当轻杆绕轴AB 以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )A ．a 绳张力不可能为零B ．a 绳的张力随角速度的增大而增大C ．当角速度ω＞ g cos θl，b 绳将出现弹力 D ．若b 绳突然被剪断，则a 绳的弹力一定发生变化解析：小球在水平面内做匀速圆周运动，a 绳张力的竖直分量与重力抵消，故a 绳张力不可能为零，A 选项正确；竖直方向上，F a sin θ＝mg ，解得F a ＝mg sin θ，当夹角θ保持不变时，a 绳的张力保持不变，B 选项错误；b 绳出现弹力的临界条件是a 绳的张力和小球的重力提供向心力，mg tan θ＝mω2l ，解得ω＝ g cot θl ，当角速度ω＞ g cot θl，b 绳将出现弹力，C 选项错误；b 绳可能没有弹力，b 绳突然被剪断，a 绳的弹力可能不变，D 选项错误．答案：A10．(2016届山东临沂高三质检)如图所示，竖直平面内有一半径R ＝0.50 m 的光滑圆弧槽BCD ，B 点与圆心O 等高，一水平面与圆弧槽相接于D 点，质量m ＝0.50 kg 的小球从B 点正上方H 高处的A 点自由下落，由B 点进入圆弧轨道，从D 点飞出后落在水平面上的Q 点，DQ 间的距离x ＝2.4 m ，球从D 点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h ＝0.80 m ，取g ＝10 m/s 2，不计空气阻力，求：(1)小球释放点到B 点的高度H ；(2)经过圆弧槽最低点C 时轨道对它的支持力大小F N .解析：(1)小球从P 点做平抛运动，水平方向上，x 2＝v P ·t ，竖直方向上，h ＝12gt 2，联立解得v P ＝x 2g 2h＝3 m /s ，D 点的水平速度v Dx ＝v P ＝3 m/s ，竖直速度v Dy ＝2gh ＝4 m /s ，则v D ＝5 m/s ，速度与水平方向夹角θ＝53°，小球从释放到运动到D 点的过程中，根据动能定理得，mgH ＋mgR cos θ＝12m v 2D－0，代入数据联立解得H ＝0.95 m. (2)小球经过C 点速度为v C ，由A 到C 过程根据动能定理得，mg (H ＋R )＝12m v 2C－0，由牛顿第二定律有，F N －mg ＝m v 2C R，解得F N ＝34 N. 答案：(1)0.95 m (2)34 N11. (2016届沈阳二中月考)如图所示，V 形转盘可绕竖直中心轴OO ′转动，V 形转盘的侧面与竖直转轴间的夹角均为α＝53°，盘上放着质量为1 kg 的物块A ，物块A 用长为1 m 的细线与固定在转盘中心O 处的力传感器相连．物块和传感器的大小均可忽略不计，细线能承受的最大拉力为8 N ，A 与转盘间的动摩擦因数μ为1.5，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．转盘转动时，细线一直伸直，当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F .(1)当物块A 随转盘做匀速转动，且其所受的摩擦力为零时，转盘转动的角速度ω0；(结果可以保留根式)(2)将转盘的角速度从(1)问中求得的值开始缓慢增大，直到增加至3ω0，试通过计算写出此过程中细线拉力随角速度变化的函数关系式．(g 取10 m/s 2)解析：(1)当物块A 随转盘做匀速转动，且其所受的摩擦力为零时，此时绳处于松弛状态，由支持力和重力的合力提供向心力，mg cot53°＝mω20l sin53°，解得ω0＝564rad/s. (2)当角速度较小时，静摩擦力沿内壁向下，正交分解得，F N sin53°－f cos53°＝mg ，F N cos53°＋f sin53°＝mω2l sin53°，联立解得F N ＝8＋0.48ω2，f ＝0.64ω2－6，其中f max ＝μF N ，故不论ω取何值，f ≤f max 恒成立，物块能始终保持相对静止，故绳中的拉力一直为零．答案：(1)564rad/s (2)细线拉力一直为零 12. (2016届安徽模拟)滑板运动员在U 形槽中的运动可以简化为运动员在半径为R 的半圆弧槽中的运动，若滑板运动员以一定的水平初速度从A 点跳入槽内，下落h 高度落在最低点B 左边的槽壁上，之后滑到槽最低点B 的速度为v ，人和滑板的质量为m ，滑板与圆弧槽的动摩擦因数为μ，求：(1)人从A 点跳入槽内时的初速度大小；(2)人在圆弧槽最低点的加速度大小．解析：(1)运动员做平抛运动，下落h 高度落到槽壁上，根据几何关系可知，水平位移x ＝R －R 2－h 2，运动时间t ＝2h g ，则平抛运动的初速度v 0＝x t ＝(R －R 2－h 2)g 2h. (2)运动员滑到最低点的速度为v ，竖直方向上支持力和重力的合力提供向心力，F N －mg ＝ma y ，a y ＝v 2R，水平方向上，F f ＝μF N ＝ma x ，联立解得在圆弧槽最低点的加速度a ＝a 2x ＋a 2y ＝ v 4R 2＋μ2⎝⎛⎭⎫g ＋v 2R 2. 答案：(1)(R －R 2－h 2)g 2h (2) v 4R 2＋μ2⎝⎛⎭⎫g ＋v 2R 2。
全国高中圆周运动练习题(可编辑修改word版)
半径为 R，小球的质量为 m，不计各处摩擦．求： 坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 （1）小球运动到 B 点时的动能； （2）小球下滑到距水平轨道的高度为 R/2 时速 度的大小和方向； （3）小球经过圆弧轨道的 B 点和水平轨道的 c 点时，所受轨道支持力 NB、Nc 各是多大？
圆周运动
一、圆周运动的运动学问题 1、 皮带、链、齿轮或靠摩擦边缘传动时，
皮带、链、以及轮边缘的线速度相同。
2、 同轴的物体在转动时，物体上各点的 角速度相同。
探究 1、如图所示，转轴 O1 上固定有两 个半径为 R 和 r 的轮，用皮带传动 O2 轮， O2 轮的半径是 r´，若 O1 每秒转了 5 转， R=1m，r=r´=0.5m，则矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
8、一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑 铁环的半径为 R= 20cm,环上有一穿孔的小球 m,
仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着 过环心的竖直轴以 l0rad/s 的角速度旋转 （取 g=10m/s2）则小球 相对静止时与环心 O 的 连线与 O1O2 的夹角 θ 可能是：（C）尧侧 閆繭絳闕绚勵蜆贅。
5．用同样材料做成的 A、B、C 三个物体，放在
匀速转动的水平平台上，已知 mA=2mB=2mc，各 物体到轴的距离 rc=2rA=2rB．若它们相对于平台 无滑动，则下面说法中不正确的是（C）锹籁饗迳
琐筆襖鸥娅薔。
A．C 的向心加速度最大
B．B 的摩擦力最小
C．转速增大时，C 比 B 先滑动
D．转速增大时，B 比 A 先滑动
断（D） A．物体 A 与物体 B 的向心力都指向地心 B．物体 A 的线速度的大小小于物体 B 的线速
水平面内的圆周运动
微专题28 水平面内的圆周运动1．常见的传动方式：同轴传动(ω相同)，皮带传动、齿轮传动和摩擦传动(边缘v 大小相同).2.圆周运动的动力学问题实际上是牛顿第二定律的应用，向心力F n ＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2T 2r .1．(多选)如图为用于超重耐力训练的离心机．航天员需要在高速旋转的座舱内完成超重耐力训练．这种训练的目的是锻炼航天员在承受巨大过载的情况下仍能保持清醒，并能进行正确操作的能力．离心机拥有长18 m 的巨型旋转臂，在训练中产生8g 的向心加速度，航天员的质量为70 kg ，可视为质点，g ＝10 m/s 2，则下列说法正确的是( )A ．离心机旋转的角速度为2103rad/s B ．离心机旋转的角速度为409 rad/sC ．座椅对航天员的作用力约为5 600 ND ．座椅对航天员的作用力约为5 644 N 答案 AD解析 由向心加速度公式a n ＝ω2R ，得ω＝2103 rad/s ，故A 正确，B 错误；由向心力公式得F ＝ma ＝8mg ，座椅对航天员的作用力约为F N ＝F 2＋(mg )2≈5 644 N ，故C 错误，D 正确．2.两级皮带传动装置如图所示，轮1和轮2的半径相同，轮2和轮3两个同心轮固定在一起，轮3和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，转动时皮带和轮子之间均不打滑，则轮1边缘的a 点和轮4边缘的c 点相比( )A ．线速度大小之比为1∶4B ．向心加速度大小之比为8∶1C ．周期之比为4∶1D ．角速度大小之比为1∶8 答案 C解析 由题图可知，1与3边缘的线速度相等，2与4边缘的线速度相等，2与3的角速度相等，根据v ＝ωr 可知2v 3＝v 2，所以得2v a ＝2v 3＝v 2＝v c ，其中v 2、v 3为轮2和轮3边缘的线速度，即v a ∶v c ＝1∶2，故A 错误；设轮4的半径为r ，a a ＝v a 2r a ＝⎝⎛⎭⎫v c 222r ＝v c 28r ＝18a c ，即a a ∶a c ＝1∶8，故B 错误；由ωa ωc ＝v ar a v c r c ＝14，又ω＝2πT ，故T a T c ＝41，故C 正确，D 错误．3.如图所示，一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴OO ′的距离为r ，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，重力加速度大小为g .若硬币与圆盘一起绕OO ′轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为( )A.12μgrB.μg rC.2μgrD ．2μg r答案 B解析 当硬币刚要滑动时，硬币所受静摩擦力达到最大，则最大静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得μmg ＝mω2r ，解得ω＝μgr，故选B. 4．如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O ，最低点为C ，有两个可视为质点且质量相同的小球A 和B ，在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A 球的轨迹平面高于B 球的轨迹平面，A 、B 两球与O 点的连线与竖直线OC 间的夹角分别为α＝53°和β＝37°(sin 37°＝0.6)，则( )A ．A 、B 两球所受支持力的大小之比为1∶1 B ．A 、B 两球运动的周期之比为2∶ 3C ．A 、B 两球的角速度之比为2∶ 3D ．A 、B 两球的线速度之比为2∶ 3 答案 C解析 由于小球在运动的过程中受到的合力沿水平方向，且恰好提供向心力，所以根据平行四边形定则得F N ＝mg cos θ，则有F N A F N B ＝cos βcos α＝43，故A 错误；小球受到的合外力为mg tan θ＝mr 4π2T 2，又因为r ＝R sin θ，解得T ＝4π2R cos θg ，则有T AT B＝cos αcos β＝32，故B 错误；角速度为ω＝2πT ，则有ωA ωB ＝23，故C 正确；根据mg tan θ＝m v 2r ，解得v ＝gr tan θ＝gR sin θtan θ，则有v A v B ＝833，故D 错误．5.如图所示，某餐桌上有一半径为0.8 m 的圆形水平转盘，在转盘的边缘有一个茶杯随转盘一起转动．已知茶杯和转盘间的动摩擦因数为0.32，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g ＝10 m/s 2.为了使处于转盘边缘的茶杯不滑出转盘，转盘转动的角速度不能超过( )A ．3.2 rad/sB ．2 rad/sC ．1.6 rad/sD ．0.8 rad/s答案 B解析 由题意知当转盘转起来时，由静摩擦力提供向心力，当静摩擦力达到最大值时，角速度达到最大，结合牛顿第二定律及向心力公式有μmg ＝mrω2，可求得ω＝μg r＝0.32×100.8rad/s ＝2 rad/s.故选B.6．如图所示，小木块a 、b 和c (均可视为质点)放在水平圆盘上，a 、b 的质量均为m 0，c 的质量为m 02，a 与转轴OO ′的距离为l ，b 、c 与转轴OO ′的距离为2l 且均处于水平圆盘的边缘．木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g .若圆盘从开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是( )A ．b 、c 所受的摩擦力始终相等B ．当a 、b 和c 均未滑落时，a 、c 所受摩擦力的大小相等C ．b 和c 均未滑落时线速度一定相等D ．b 开始滑动时的角速度是2kgl 答案 B解析木块随圆盘一起转动，水平方向只受静摩擦力，故由静摩擦力提供向心力，当需要的向心力大于最大静摩擦力时，木块开始滑动．b、c质量不相等，由F f＝mrω2知b、c所受摩擦力不相等，A错误；当a、b和c均未滑落时，a、b、c和圆盘无相对运动，因此它们的，a与转轴OO′的距离为l，c与转轴OO′角速度相等，a、b的质量均为m0，c的质量为m02的距离为2l，F f＝mrω2，所以a、c所受摩擦力的大小相等，B正确；b和c均未滑落时，由v＝rω知线速度大小相等，方向不相同，C错误；b开始滑动时，最大静摩擦力提供向心力，则km0g＝m02lω2，解得ω＝kg，D错误．2l7.如图所示，用两根长分别为l1、l2的细线拴一小球a，细线另一端分别系在一竖直杆上O1、O2处，当竖直杆以某一范围角速度ω(ω1≤ω≤ω2)转动时，小球a保持在图示虚线的轨迹上做圆周运动，此时两根线均被拉直，圆周半径为r，已知l1∶l2∶r＝20∶15∶12，则ω1∶ω2等于()A．3∶4 B．3∶5C．4∶5 D．1∶2答案 A解析设l1、l2与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，将细线拉力沿竖直方向和水平方向分解，竖直方向的分力大小等于重力，水平方向分力提供向心力，则有F向1＝mg tan θ1＝mω12r，F向2＝mg tan θ2＝mω22r，由几何关系可得r＝l1sin θ1＝l2sin θ2，又l1∶l2∶r＝20∶15∶12，联立解得ω1∶ω2＝3∶4，B、C、D错误，A正确．8.(多选)如图所示为一圆锥状转筒，左右各系着一长一短的绳子，绳上挂着相同的小球，转筒静止时绳子平行圆锥面．转筒中心轴开始缓慢加速转动，不计空气阻力，则下列说法正确的是()A ．角速度慢慢增大，一定是绳子长的那个球先离开圆锥筒B ．角速度达到一定值的时候两个球一定同时离开圆锥筒C ．两个球都离开圆锥筒后，它们一定高度相同D ．两个球都离开圆锥筒时两段绳子的拉力一定相同 答案 AC解析 设绳子与竖直方向的夹角为θ，小球刚好离开圆锥筒时，圆锥筒的支持力为0，则有mg tan θ＝mω2l sin θ，解得ω＝gl cos θ，则绳子越长的其角速度的临界值越小，越容易离开圆锥筒，所以A 正确，B 错误；两个球都离开圆锥筒后，小球都只受重力与绳子的拉力，两小球都随圆锥筒一起转动，有相同的角速度，则有小球的高度为h ＝l cos θ，得h ＝gω2，所以C 正确；小球都离开圆锥筒时绳子的拉力为F T ＝mgcos θ，由于绳子长度不同，则小球离开圆锥筒时的夹角也不同，所以拉力也不相同，则D 错误．9.(多选)如图所示为一个半径为5 m 的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当圆盘边缘上的一点A 处在如图所示位置的时候，在圆心正上方20 m 的高度处有一个小球正在向边缘的A 点以一定的速度水平抛出，取g ＝10 m/s 2，要使得小球正好落在A 点，则( )A ．小球平抛的初速度一定是2.5 m/sB ．小球平抛的初速度可能是2.5 m/sC ．圆盘转动的角速度一定是π rad/sD ．圆盘转动的角速度可能是π rad/s 答案 AD解析 根据h ＝12gt 2，可得t ＝2h g ＝2 s ，则小球平抛的初速度v 0＝Rt＝2.5 m/s ，故A 正确，B 错误；根据ωt ＝2n π(n ＝1,2,3…)解得圆盘转动的角速度ω＝2n πt ＝n π rad/s(n ＝1,2,3…)，故C 错误，D 正确．10.(多选)如图所示，金属块Q 放在带光滑小孔的水平桌面上，一根穿过小孔的不可伸长的细线，上端固定在Q 上，下端拴一个小球．小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)，细线与竖直方向成30°角(图中P 位置)．现使小球在更高的水平面上做匀速圆周运动，细线与竖直方向成60°角(图中P ′位置)．两种情况下，金属块Q 都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面说法正确的是( )A ．Q 受到桌面的静摩擦力大小不变B ．小球运动的角速度变大C ．细线所受的拉力之比为2∶1D ．小球的向心力大小之比为3∶1 答案 BD解析 设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为F T ，细线的长度为L .小球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，则有：F T ＝mg cos θ；向心力：F n ＝mg tan θ＝mω2L sin θ，得角速度：ω＝gL cos θ，使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动时，θ增大，cos θ减小，则得到细线拉力F T 增大，角速度ω增大，故B 正确；对Q ，由平衡条件得知，Q 受到桌面的静摩擦力大小等于细线的拉力，细线拉力F T 增大，则静摩擦力变大，故A 错误；开始时细线所受的拉力：F T1＝mg cos 30°＝2mg3，θ增大为60°后细线所受的拉力：F T2＝mg cos 60°＝2mg ，所以：F T2F T1＝31，故C 错误；开始时小球的向心力：F n1＝mg tan 30°＝ 33mg ，θ增大为60°后的向心力：F n2＝mg tan 60°＝3mg ，所以：F n2F n1＝31，故D 正确．。
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专题01 同轴转动和皮带（齿轮）传动问题1．（2017河南十校阶段性测试）如图甲所示，同轴转动的三个纸质柱状圆筒，其半径之比为r1 ：r2 ：r3＝1 ：2 ：3，三圆筒绕同一中心轴线按图示方向转动，现标记在一条水平直线上的四个点O、A、B、C如图乙所示，同时从圆心O处指向A、B、C沿直线射出一颗子弹，子弹若做匀速直线运动，不考虑重力作用，击穿三纸筒的位置分别标记为A'、B'、C'，现AA'、BB'、CC'的弧长之比为1∶3 ∶9，则三个圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3为A．1 ∶3∶9B．1∶1∶1C．1 ∶3∶27D．4∶3 ∶4【参考答案】D【名师解析】设子弹从O到A的时间为t，则有击穿三纸筒的时间之比为1∶2∶3.。
又AA'、BB'、CC'的弧长之比为1∶3 ∶9，由s=ωrt可知圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3=4∶3 ∶4，选项D正确。
2. .某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，如图所示。
飞轮和链轮的齿数见下表,后轮的直径d=660mm．某人骑该车行进的速度v=4m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小为（）A．1.9rad/s B．3.8rad/sC．6.5rad/s D．7.1rad/s【参考答案】B3.（2016·上海）风速仪结构如图(a)所示。
光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。
已知风轮叶片转动半径为r ，每转动n 圈带动凸轮圆盘转动一圈。
若某段时间Δt 内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示，则该时间段内风轮叶片(A)转速逐渐减小，平均速率为4πΔnr t (B)转速逐渐减小，平均速率为8πΔnrt(C)转速逐渐增大，平均速率为4πΔnrt (D)转速逐渐增大，平均速率为8πΔnrt【参考答案】B【名师解析】若某段时间Δt 内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示，光被挡住的时间间隔越来越大，说明转速逐渐减小。
△t 时间内凸轮圆盘转动4圈，风轮叶片转动4n 圈，路程为s=4n×2πr =8n πr 。
平均速率为v=s/△t=8πΔnrt，选项B 正确。
4. （2008·宁夏）题10-6图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（ ）A ．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21r r n D ．从动轮的转速为12r r n 【参考答案】. BC5. (2014·上海)如题10-7图，带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心，垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转30圈。
在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘，观察到白点每秒沿（ ）（A ）顺时针旋转31圈 （B ）逆时针旋转31圈 （C ）顺时针旋转1圈（D）逆时针旋转1圈【参考答案】. D【名师解析】根据题述在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射每秒沿顺时针方向旋转30圈的圆盘，在每次闪光时，白点落后1/31圆周，也就是说，闪光31次，圆盘刚好沿顺时针方向旋转30圈。
所以观察到白点每秒沿逆时针旋转1圈，选项D正确。
6.（2015·西安联考）如题10-8图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上三个点，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【参考答案】B7．(2016·江苏苏北四市高三联考)小明骑自行车沿平直公路匀速行驶，如图所示，图中箭头为自行车前轮边缘上过A、B点的切线方向。
下列说法正确的是( )A．研究前轮转动时，可将轮子视为质点B．以地面为参考系，A、B两点的速度沿图示方向C．A、B两点的向心加速度大小相等D．前轮受地面的摩擦力向后，后轮受地面的摩擦力向前【参考答案】．CD【名师解析】研究前轮转动时，不能将轮子看成质点，否则其转动情况无法分辨，A项错误；以地面为参考系，A点的速度是A绕转轴向下的速度和随车向前的速度的合速度，则A的速度斜向前下方，B项错误；A、B共轴转动，角速度相等，由a＝ω2r知，A、B两点的向心加速度大小相等，C项正确；人骑着自行车向前匀速行使时，后轮相当于主动轮，后轮与地面接触点地面的运动趋势方向向后，则地面对后轮的静摩擦力方向向前，前轮相当于从动轮，前轮与地面接触点地面的运动趋势方向向前，则地面对前轮的静摩擦力方向向后，D项正确。
8.(2016·河南开封高三月考)如图所示，轮O1、O3固定在同一轮轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑，在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径比r1∶r2∶r3＝2∶1∶1，当转轴匀速转动时，下列说法中正确的是( )A．A、B、C三点的线速度之比为2∶2∶1B．A、B、C三点的角速度之比为1∶2∶1C．A、B、C三点的加速度之比为2∶4∶1D．A、B、C三点的周期之比为1∶2∶1【参考答案】．ABC【名师解析】A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，A、C共轴转动，角速度相等，根据v＝rω，则v A∶v C＝r1∶r3＝2∶1，所以A、B、C三点的线速度大小之比v A∶v B∶v C＝2∶2∶1，故A正确；A、C共轴转动，角速度相等，A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，根据v＝r ω，ωA ∶ωB ＝r 2∶r 1＝1∶2，所以A 、B 、C 三点的角速度之比ωA ∶ωB ∶ωC ＝1∶2∶1，故B 正确；根据a n ＝v ω，可知，A 、B 、C 三点的加速度之比为2∶4∶1，故C 正确；由T ＝2πω，可知，A 、B 、C 三点的周期之比为2∶1∶2，D 错误。
9．如图所示是磁带录音机的磁带盒的示电图，A 、B 为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r.在放音结束时，磁带全部绕到了B 轮上，磁带的外缘半径为R ，且R ＝3r.现在进行倒带，使磁带绕到A 轮上．倒带时A 轮是主动轮，其角速度是恒定的，B 轮是从动轮．经测定磁带全部绕到A 轮上需要的时间为t.则从开始倒带到A 、B 两轮的角速度相等所需要的时间( )A.t 2B.5－12 t C.6－12t D.7－12t 【参考答案】．B10.(2016·安徽江淮十校联考)如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的2倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时轮与路面没有滑动，则( )A.A点和B点的线速度大小之比为1∶2B.前轮和后轮的角速度之比为2∶1C.两轮转动的周期相等D.A点和B点的向心加速度大小相等【参考答案】B11.电风扇的扇叶的重心如果不在转轴上，转动时会使风扇抖动，并加快转轴磨损。
调整时，可在扇叶的一区域通过固定小金属块的办法改变其重心位置。
如图所示，A、B是两调整重心的金属块(可视为质点)，其质量相等，它们到转轴O的距离r A＜r B。
扇叶转动后，它们的( )A.向心加速度相等B.线速度大小相等C.向心力F A ＜F BD.角速度ωA ＜ωB【参考答案】．C【名师解析】 因为两调整重心的金属块A 、B 固定在风扇上，因此两者绕轴O 一起转动，具有相同的角速度，故D 错误；根据向心加速度公式a ＝ω2r ，得aA ＜aB ，由线速度与角速度的关系v ＝ωr ，得vA ＜vB ，由向心力公式F ＝m ω2r ，得FA ＜FB ，故C 正确，A 、B 错误。
12.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，在相同的时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们的向心力大小之比为( ) A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16 【参考答案】．C 【名师解析】m 1∶m 2＝1∶2，r 1∶r 2＝1∶2，ω1∶ω2＝θ1∶θ2＝4∶3，向心力F ＝m ω2r ，故F 1∶F 2＝4∶9，故C 正确。
13.光盘驱动器读取数据的某种方式可简化为以下模式，在读取内环数据时，以恒定角速度方式读取，而在读取外环数据时，以恒定线速度的方式读取。
如图所示，设内环内边缘的半径为R 1，内环外边缘半径为R 2，外环外边缘半径为R 3。
A 、B 、C 分别为各边缘线上的点。
则读取内环上A 点时的向心加速度大小和读取外环上C 点时的向心加速度大小之比为( )A.R 21R 2R 3B.R 22R 1R 3C.R 2R 3R 21 D.R 1R 3R 22【参考答案】．D14.(2016·山东潍坊期中)如图所示为用绞车拖物块的示意图。
拴接物块的细绳被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块。
已知轮轴的半径R＝0.5 m，细绳始终保持水平，被拖动物块的质量m＝1 kg，与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，轮轴的角速度随时间变化的关系是ω＝2t(rad/s)，g＝10 m/s2。
以下判断正确的是( )A.物块做匀速运动B.物块做匀加速直线运动，加速度大小是1 m/s2C.细绳对物块的拉力是5 ND.细绳对物块的拉力是6 N【参考答案】．BD【名师解析】物块的速度等于圆盘边缘转动的线速度，v＝ωR＝t(m/s)，由v＝at知物块的加速度为1 m/s2，即物块做a＝1 m/s2的匀加速直线运动，故B正确；对物块受力分析，由牛顿第二定律可知F T－F f＝ma，F f＝μmg，解得F T＝6 N，故D正确。
15．（2016安徽皖江联考）摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如右图历示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中O、O'分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径比r甲：r 乙=3：1，且在正常工作时两轮盘不打滑。
今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心O、O'的间距R A=2R B。
若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是A. 滑块A 和B 在与轮盘相对静止时，角速度之比为=1:3ωω甲乙： B ．滑块A 和B 在与轮盘相对静止时，向心加速度的比值为a A ：a B =2： 9 C ．转速增加后滑块B 先发生滑动 D ．转速增加后两滑块一起发生滑动 【参考答案】．ABC【名师解析】假设轮盘乙的半径为r ，由题意可知两轮盘边缘的线速度大小相等，有3r r ωω=甲乙，则可求=1:3ωω甲乙：，所以滑块相对轮盘滑动前，A ，B 的角速度之比为1:3，A 正确；滑块相对盘开始滑动前，根据2a r ω=得A ，B 的向心加速度之比为:2:9A B a a =，B正确；据题意可得物块的最大静摩擦力分别为A A f m gμ=，B B f m gμ=，最大静摩擦力之比为::A BA B f f m m =；转动中所受的静摩擦力之比为:::4.5A B AB A B A B f f m a m a m m ''==，综上分析可得滑块B 先达到最大静摩擦力，先开始滑动，C 正确、D 错误。