2019_2020学年高中物理第5章曲线运动第4节圆周运动同步作业含解析新人教版必修2.doc

圆周运动1(多选)甲、乙两个做圆周运动的质点，它们的角速度之比为31，线速度之比为23，那么下列说法正确的是 ()A它们的半径之比为29 B它们的半径之比为12C它们的周期之比为23 D它们的周期之比为13AD解析 由vr得r，即r甲r乙29，由于T，所以T甲T乙13，故选项A、D正确2教师在黑板上画圆，圆规脚之间的距离是25 cm，他保持这个距离不变，用粉笔在黑板上匀速地画了一个圆，粉笔的线速度是2.5 m/s.关于粉笔的运动，有下列说法：角速度是0.1 rad/s；角速度是10 rad/s；周期是10 s；周期是0.628 s；频率是10 Hz；频率是1.59 Hz；转速小于2 r/s；转速大于2 r/s.下列选项中的结果全部正确的是()A BC DC解析 由题意知半径R0.25 m，线速度vR2.5 m/s，则角速度10 rad/s，正确；周期T0.2 s0.628 s，正确；频率f1.59 Hz，正确；转速n r/s2 r/s，正确，故选项C正确3如图所示，甲、乙、丙三个轮依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为1，则丙轮的角速度为()A BC DA解析 由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑知三者线速度相同，其半径分别为r1、r2、r3，则1r12r23r3，故3，故选项A正确4无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度，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如图所示是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦带动当位于主动轮和从动轮之间的滚轮从左向右移动时，从动轮降低转速；滚轮从右向左移动时，从动轮增加转速当滚轮位于主动轮直径D1、从动轮直径D2的位置时，主动轮转速n1，从动轮转速n2的关系是()A BC DB解析 传动中三轮边缘的线速度大小相等，由v2nr得n1D1n2D2，所以，故选项B正确5电脑中用的光盘驱动器，采用恒定角速度驱动光盘，光盘上凹凸不平的小坑用来存储数据，则激光头在何处时，电脑读取数据的速率比较大()A内圈 B外圈C中间位置 D与位置无关B解析 外圈半径大，激光头线速度大，电脑读取数据的速率大，故选项B正确6如图所示，圆环以它的直径为轴匀速转动，圆环上A、B两点的线速度大小分别为vA、vB，角速度大小分别为A、B，则()AvAvBABBvAvBABCvAvBABDvAvBABD解析 两点共轴转动，角速度相等，因rArB，根据vr知vAvB，故选项D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nBC解析 因为主动轮做顺时针转动，所以从动轮做逆时针转动，选项B正确，A错误；两轮边缘的线速度相等，则2r1·n2r2·n，解得从动轮的转速nn，选项C正确，D错误8如图所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数z124，从动轮的齿数z28，当主动轮以角速度顺时针转动时，从动轮的运动情况是 ()A顺时针转动，周期为B逆时针转动，周期为C顺时针转动，周期为D逆时针转动，周期为D解析 齿轮边缘点线速度相等，主动轮顺时针转动，故从动轮逆时针转动，主动轮的齿数z124，从动轮的齿数z28，故主动轮与从动轮的半径之比为Rr31，根据vr有，解得3，故从动轮的周期T，选项D正确能力提升9(多选)某机器内的两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为40 cm.B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为24 cm.P、Q转动的线速度均为4 m/s.当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，P、Q可视为质点则 ()AA盘的转速为5 r/sBQ的周期为0.2 sCQ每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为0.24 sDQ每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为0.6 sAD解析 A盘的转速n r/s5 r/s，故选项A正确Q的周期T s0.12 s，故选项B错误P的周期T s0.2 s，Q的周期T0.12 s，因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍才能接收到红外线，根据数学知识，0.12 s和0.2 s的最小公倍数为0.6 s，则这个时间的最小值为0.6 s，故选项C错误，D正确10如图所示，A、B轮通过皮带传动，A、C轮通过摩擦传动，半径RA2RB3RC，各接触面均不打滑，则A、B、C三个轮的边缘点的线速度大小和角速度之比分别为()AvAvBvC123ABC321BvAvBvC111ABC236CvAvBvC111ABC123DvAvBvC321ABC111C解析 由题意知，A、B轮通过皮带传动，A、B边缘上的点具有大小相同的线速度；A、C轮通过摩擦传动，A、C边缘上的点具有相同的线速度，所以三个轮的边缘点的线速度大小是相等的，则vAvBvC111；根据线速度与角速度之间的关系vR，得ABC123，选项C正确11观察自行车的主要传动部件，了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的，如图所示，其中乙图是链条传动的示意图，两个齿轮俗称“牙盘”试分析并讨论：(1)同一齿轮上各点的线速度大小、角速度是否相等？(2)两个齿轮相比较，其边缘的线速度大小是否相同？角速度是否相同？转速是否相同？(3)两个齿轮的转速与齿轮的直径有什么关系？你能推导出两齿轮的转速n1、n2与齿轮的d1、d2的关系吗？解析 (1)同一齿轮上各点绕同一轴转动，角速度相等，但同一齿轮上各点到轴的距离不一定相等，由vr可知，只有r相等的点线速度大小相等，r不同的点线速度大小一定不相等(2)因为链条不打滑，两轮边缘的点线速度大小一定相同；由vr可知，两轮半径r不等，r1r2，故12；由2n知，n1n2，转速不同(3)由vr和2n，得v2r·nd·n，而v相同，故n1d1n2d2，说明转速与直径成反比答案 见解析12如图所示，在同一高度上有A、B两物体，它们的质量分别为m和M，A物体在竖直面内做匀速圆周运动，运动方向为逆时针方向，轨道半径为R，同时B物体在恒力F作用下，从静止开始做匀加速直线运动，运动方向向右，问：要使两物体在某时刻的速度相同，A物体做圆周运动的角速度为多大？解析 要速度相同，则A物体必须运动到最低点(方向才会一致)，所用时间为tAnT·，线速度vA·R.B物体匀加速，经过同样时间速度达到vBatA·.令vAvB，则有(n0,1,2)答案 (n0,1,2)6