山东省专用2018_2019学年高中物理第五章曲线运动课时跟踪检测三圆周运动含解析新人教版必修2.doc

课时跟踪检测（三） 圆周运动1多选下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是()A是线速度不变的运动B是角速度不变的运动C是周期不变的运动 D是位移不变的运动解析：选BC匀速圆周运动中线速度的大小不变，方向不断变化；角速度的大小和方向都不变，周期不变，位移的方向时刻改变，故A、D错误，B、C正确。2多选关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小，下列说法正确的是()A在赤道上的物体线速度最大B在两极的物体线速度最大C在赤道上的物体角速度最大D在北京和广州的物体角速度一样大解析：选AD地球上的物体随地球一起绕地轴匀速转动，物体相对地面的运动在此一般可忽略，因此物体随地球一起绕地轴匀速转动的角速度一样，由vr知半径大的线速度大。物体在地球上绕地轴匀速转动时，在赤道上距地轴最远，线速度最大，在两极距地轴为0，线速度为0。在北京和广州的物体角速度一样大。故A、D正确。3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()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，角速度与半径成反比D角速度一定，线速度与半径成正比解析：选BCD根据知，半径一定，角速度与线速度成正比，故A错误，B正确；根据知，线速度一定，角速度与半径成反比，C正确；根据vr知，角速度一定，线速度与半径成正比，D正确。4如图所示是自行车传动结构的示意图，其中A是半径为r1的大齿轮，B是半径为r2的小齿轮，C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.B.C. D.解析：选C前进速度即为后轮的线速度，由于同一个轮上的各点的角速度相等，同一条线上的各点的线速度相等，可得1r12r2，32，又12n，v3r3，所以v。选项C正确。5.如图所示，一个球绕中心轴线OO以角速度转动，则()A若30，则vAvB12B若30，则vAvB21CA、B两点的角速度相等DA、B两点的线速度相等解析：选C共轴转动的各点角速度相等，故A、B两点的角速度相等；A点的转动半径为Rcos 30R，B点的转动半径为R，根据vR公式，线速度之比vAvBRARBRR2，故A、B、D错误，C正确。6.两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，如图所示。当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则O点到小球2的距离是()A. B.C. D.解析：选B由题意知两小球角速度相等，即12，设球1、2到O点的距离分别为r1、r2，则，又r1r2L，所以r2，B正确。7多选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从动轮做逆时针转动C从动轮的转速为nD从动轮的转速为n解析：选BC主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，A错误，B正确。由于通过皮带传动，皮带与轮边缘接触处的线速度相等，根据v2nr得n2r2nr1，所以n2，故C正确，D错误。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30 cm，当该型号的轿车在高速公路上行驶时，速率计的指针指在120 km/h上，可估算此时该车车轮的转速为()A1 000 r/s B1 000 r/minC1 000 r/h D2 000 r/s解析：选B 由题意得v120 km/h m/s，r0.3 m，又v2nr，得n18 r/s1 000 r/min。9.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则()A该车可变换两种不同挡位B该车可变换五种不同挡位C当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比A：D14D当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比A：D41解析：选CA轮通过链条分别与C、D轮连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D轮连接，又可有两种速度，所以该车可变换四种挡位，故A、B错误。同缘传动边缘点线速度相等，前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积，当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，得：NAND，解得：A：DNDNA124814，故C正确，D错误。10.如图所示，半径为20 cm的轻质定滑轮固定在天花板上，轻绳一端系一质量m2 kg的物体，另一端跨过定滑轮并施一恒定的竖直向下的拉力F25 N，已知A为滑轮边缘上的点，B到滑轮中心的距离等于滑轮半径的一半。设在整个运动过程中滑轮与轻绳没有相对滑动，不计一切阻力，那么(g取10 m/s2)()AA、B均做匀速圆周运动B在F作用下，物体从静止开始运动，2 s末A点的线速度是2.5 m/sC在F作用下，物体从静止开始运动，2 s末B点的角速度是25 rad/sD在任何时刻，A点的角速度总是大于B点的角速度解析：选C对物体受力分析知Fmgma，物体及细绳以共同的加速度a2.5 m/s2做匀加速运动，细绳和滑轮没有相对滑动， vAv绳at,2 s末速度vA5 m/s，A、B同轴转动，故与滑轮具有共同的角速度，线速度与半径成正比，故vB2.5 m/s，因为A、B两点的速度在变化，所以不是做匀速圆周运动，A、B、D错误；根据vr可知滑轮在2 s末的角速度 rad/s25 rad/s，故C正确。11.如图所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为R，顶部有入口A，在A的正下方h处有出口B。一质量为m的小球从入口A沿圆筒壁切线方向水平射入圆筒内，要使小球从出口B飞出。小球进入入口A处的速度v0应满足什么条件？解析：该题中小球的运动轨迹是空间螺旋曲线，可将其分解为两个简单的分运动：一个是以初速度v0在筒内壁弹力作用下做匀速圆周运动，如图甲所示；另一个是在重力作用下做自由落体运动。因此若将圆筒直线AB展开为平面，则小球沿圆筒壁的运动是平抛运动，如图乙所示。据此得小球在筒内运动的时间t。由题设条件得水平方向的位移应是圆周长的整数倍，即lv0t2nR(n1,2,3，)。联立以上两式得v0nR ，(n1,2,3，)。答案：v0nR ，(n1,2,3，)12.如图所示，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：(1)B球抛出时的水平初速度。(2)A球运动的线速度最小值。(3)试确定A球做匀速圆周运动的周期的可能值。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Rv0t。在竖直方向上做自由落体运动，则hgt2。由得v0R。(2)A球的线速度取最小值时，A球刚好转过一圈的同时，B球落到a点与A球相碰，则A球做圆周运动的周期正好等于B球的飞行时间，即T，所以vA2R。(3)能在a点相碰，则A球在平抛的B球飞行时间内又回到a点。即平抛运动的时间等于A球周期的整数倍，所以tnT，T，n1,2,3，答案：(1)R(2)2R(3)(n1,2,3，)