3.1匀速圆周运动快慢的描述 同步练习（Word版含解析）.docx

鲁科版(2019)必修第二册3.1匀速运动快慢的描述同步练习一、单选题1 .如图，/、8两点分别位于大、小轮的边缘上，。点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑。下列说法正确的是( )A. 4与6线速度大小相等B. 8与。线速度大小相等C. 4与3角速度大小相等D. 8与。角速度大小相等2 .如图所示，压路机后轮的半径是前轮半径的两倍，M为前轮边缘上的一点，N为 后轮上一点，它离后轮轴的距离是后轮半径的一半，轮子不打滑，则”、N的角速度 之比为()A. 4:1B. 2:1C. 1:1D. 1:23.如图所示为高速入口或出口的ETC车牌自动识别系统的直杆道闸，水平细直杆可绕转轴在竖直面内匀速转动。自动识别线必到直杆正下方的距离L = 22m,自动TT识别系统的反应时间为0.2s,直杆转动角速度Q = ：rad/s,要使汽车安全通过道闸， 4直杆必须转动到竖直位置，则汽车不停车匀速安全通过道闸的最大速度是()V69=-r得8点的角速度大于4点的角速度，故B错误。故选C。6. C【详解】ABD.做匀速圆周运动的物体速度大小是变化的，加速度大小不变，方向改变，所以是变速运动，平抛运动加速度恒定，所以是匀变速运动，故ABD错误；C.匀速圆周运动的线速度大小不变，方向变化，平抛运动的加速度是重力加速度，不变，故C正确。故C正确。7. D【详解】由题意可知，同边缘传动边缘点线速度相等，故4点与3点的线速度的大小相同，即4。两点为同轴转动，角速度相等，即必二a)c根据v = cor又由于C点半径为/点半径的一半，则以：%=2:1因此，A. B、。三点的线速度大小之比为L：以：%=2:2:1故选Do8. D【详解】答案第3页，共11页AD.匀速圆周运动的物体受的合外力大小不变，方向时刻在变化，一直指向圆心，合外力提供向心力，是变化的，A错误，D正确；B.匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变化的，是变速运动。B错误；C.匀速圆周运动是线速度的大小不变，而方向时刻变化，C错误。故选D。9. D【详解】44是同缘转动，则线速度相等，即小物块/、3运动的线速度之比1:1；由于43的线速度大小相等，由voj=-所以于一成反比，又由于24CD-T则角速度与周期成反比，则周期与半径成正比。因此小物块8、4运动的周期之比为1：2,又4、。同轴，所以4、。两点的角速度之比为1： 1,则它们的周期也相等。那么夙。运动的周期之比1： 2；故D正确，ABC错误;故选D。【点睛】 两轮通过皮带传动，皮带与轮之间不打滑，说明它们边缘的线速度相等；再由角速度、向 心加速度的公式逐个分析即可。10. D【详解】A.周期是只有大小,没有方向的标量,A错误;B.转速是只有大小,没有方向的标量,B错误;C.频率是只有大小,没有方向的标量,C错误;D.线速度是有大小,又有方向的矢量，D正确。故选D。11. A答案第4页，共11页【详解】A.由题知杆。绕。点从与水平方向成30。匀速转动到60。，则尸点绕O点做匀速圆周运 动，则P点的线速度大小不变，A正确；B.由题知杆。绕。点从与水平方向成30。匀速转动到60。，则。点绕。点做匀速圆周运 动，。点的加速度方向时刻指向。点，B错误；C.。点在竖直方向的运动与夕点相同，相对于。点在竖直方向的位置关于时间，的关系 为TTy = Z(9Psin(- + cot) "6则可看出。点在竖直方向不是匀速运动，C错误；D. Q点相对于O点在水平方向的位置x关于时间/的关系为7Tx = /OP-cos(- + cot) + IPQ6则可看出。点在水平方向也不是匀速运动，D错误。故选Ao【点睛】12. D【详解】桶盖上的48两点同时绕着。点转到，则角速度相等，即根据v = cor又有答案第5页，共11页 故ABC错误D正确。故选D。13. D【详解】由于/、3两点在同一个扇面上转动，所以两点的角速度相等，根据尸尸可知4点的线速 度比4点大，所以在相同时间内4点的路程比8点大。根据儿何关系可知，相同时间内4 点的位移比8点大，故ABC错误，D正确。故选D。14. B【详解】48是皮带传动，/C是摩擦传动，线速度均相同，故vA： vB： vC= 1 ： 1 ： 1根据v-cor可知。力: coB. coc=1. 2： 3故ACD错误，B正确。故选B。15. D【详解】A.根据vCD- -r由于不知道运动半径的大小，不能判断角速度大小，A错误;B.根据答案第6页，共11页.2兀丫v由于不知道运动半径的大小，不能判断周期大小，B错误;C.角速度与运动半径无直接关系，C错误；D.根据_ 21 = CD可知，角速度大，周期小，D正确。故选Do16. 2:2:12:1:1【详解】1由于A轮和B轮共轴，故两轮角速度相同由于B轮和C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% =也由角速度和线速度的关系式v = coR则coBcoc = 2 即coA:a)B:a)c = 2:2:12由角速度和线速度的关系式v = coR3 以：%=2:1:117. 12： 1答案第7页，共11页【详解】1分针转一周时间为7；=lh时针转一周时间为7； =12h根据角速度2%69 = 一T可得，分针的角速度与时针的角速度之比69, ：692 =12：118. 错误正确错误正确正确正确【详解】(1) 1做匀速圆周运动的物体，相同时间内位移大小相同，方向不同，故错误。(2) 2做匀速圆周运动的物体，其线速度大小不变，故正确。(3) 3匀速圆周运动的运动方向发生变化，不是匀速运动，故错误。(4) 4做匀速圆周运动的物体，其所受合力充当向心力，一定不为零。故正确。(5) 5做匀速圆周运动的物体，其角速度不变，故正确。(6) 6由角速度的定义式e 2CD = =t T可知做匀速圆周运动的物体，周期越大，角速度越小，故正确。以宿2据【详解】(1)根据/2 = Jg产得则小球的初速度为答案第8页，共11页(2)要使小球与圆板只碰一次，且碰撞点为8,当角速度为最小值时，有cot = 271解得20. (1)2:2:1； (2)2:1:1； (3)1:1:2【详解】(1)43同轴，所以二者的角速度之比为%：% = 1:15C利用皮带传动，线速度大小相等，根据。=上得 r(oc:eoB = RB: Rc =1:2所以Z、B、。三点的角速度之比coA:coB:coc = 2:2:i(2)/8同轴，角速度相等，根据u = m得“以二氏八4=2:13C利用皮带传动，线速度大小相等，所以4 B、C三点的线速度之比3 3 % = 2 ： 1 ： 1根据丁 =三得CD : : = 1:1:2'ABc21. (1) 8rad/s； (2) 8m/s； (3) 4.16m/s【详解】(1)大齿轮的最大角速度答案第9页，共11页coi=27m=8rad/s(2)运动过程中自行车的最大速度为=8m / s' 34 _己网42d22一(3)到达最大速度时的位移v2x, = = 16m1 2a匀加速的时间v匀速的时间4 =2=4s ax2 202-16-50 上=s=17s匕,8加速和匀速阶段的平均速度202-50 ,152 ,vi =m/s =m/s4 + 1721减速阶段解得v=4.16m/s22.角速度均为7.3'10-5md/s , 467.2m/s, 357.9m/s【详解】 地面上的物体随地球自转，做匀速圆周运动，其周期等于地球的自转周期，为7 = 24赤道上物体和北京物体角速度相等，均为a)= = 2"'I' md/s = 7.3x1 O_5rad/sT 24x3600赤道上物体线速度v = Ra)=6A x 106 x 7.3 x 10-5 m/s = 467.2m/s北京的物体线速度答案第10页，共11页v2= /?cos40 69=6.4x 106 x0.766x7.3xl0_5m/s = 357.9m/s答案第11页，共11页0识别摄像机B. 9m/sA. 8m/sC. 1 Om / sD. 1 Im/s4.玩“陀螺”是一种有益的游戏活动，如图所示，陀螺面上有4 3两点，4 B离转动中心的距离分别为R/和R8,且RA<RB,当陀螺绕竖直轴原地转动时，比较4 B两A.线速度相同B.角速度相同C. 4的线速度大D. 8的角速度大5.如图所示,自行车大齿轮、小齿轮、后轮半径不相同，关于它们边缘上的三个点力、B、。的描述，以下说法正确的是（）A. 4点和C点的线速度大小相等C. /点和8点的线速度大小相等B. 4点和8点的角速度相等D. 8点和。点的线速度大小相等6 .关于匀速圆周运动和平抛运动，下列认识正确的是（）A.匀速圆周运动是匀速运动，平抛运动是匀变速运动B.匀速圆周运动和平抛运动都是匀变速运动C.匀速圆周运动的线速度大小不变，平抛运动的加速度不变D.匀速圆周运动和平抛运动都是变加速运动7 .如图所示，A. 8两点分别位于大、小轮的边缘上，。点位于大轮半径的中点，大 轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。贝4 4、B,。三点 的线速度大小之比为（）A. 1： 1： 2B. 1： 2： 2C. 1： 2： 1D. 2:2:18 .关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.做匀速圆周运动的物体其向心力不变9 .匀速圆周运动是匀变速曲线运动C.做匀速圆周运动的物体其线速度不变D.做匀速圆周运动的物体所受合外力的方向一定指向圆心10 如图所示的皮带传动装置，皮带与圆盘。、。'之间不打滑。将三个相同的小物块分 别放在圆盘O、。'边缘的A、B两点和圆盘。上的C点，三个小物块随圆盘做匀速圆 周运动。A、B、C三物块做圆周运动的半径=20，股。小物块A、B运动的线 速度之比和小物块B、C运动的周期之比分别为（）A. 2： 1； 1： 1 B. 2： 1； 1： 2 C. 1： 1； 2： 1 D. 1： 1； 1： 210 .下列物理量属于矢量的是（）A.周期B.转速C.频率D.线速度11 .由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆。尸与横杆尸。链接而成，P、。为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆尸。始终保持水平。杆。P绕。点从与水平方向成30。匀速转动到60。的过程中，下列说法正确的是（）A.尸点的线速度大小不变B.0点的加速度方向不变C.。点在竖直方向做匀速运动D. 0点在水平方向做匀速运动12.图甲是一款感应垃圾桶。手或垃圾靠近其感应区，桶盖会自动绕。点水平打开， 如图乙所示。桶盖打开过程中其上力、8两点的角速度分别为外力、cob,线速度分别为COA>COBV%、VB，则（B.A.C. va>vbD. va<vb13.如图所示，是杭州G20演出过程中的一个场景由全息技术产生的一把巨大的 扇子正徐徐打开，则下列关于扇面上8两点（这两点跟着扇面打开转动，始终处于同一个圆的同一条半径上）说法正确的是（A. A. 3两点在相同时内的位移相同C. 4点的角速度比8点大B. A. 8两点在相同时间内的路程相同D. 4点的线速度比8点大14.如图所示，A. 8两轮通过皮带传动，4、C两轮通过摩擦传动，半径RA=2RB=3RC,各接触面均不打滑，则/、B、。三轮边缘上的点的线速度和角速度之比分别为B. vA：vB：vC= 1 ：1 ：1,3 A：0 b：。 c=l：2：3C. vA：vBzvC= 1 ：1 ：1,a：3b：0。=3：2：1D. vA：vB：vC=3：2：1,0/：o）B.co c= 1:1;115 .关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是（）A.线速度大的角速度一定大B.线速度大的周期一定小C.角速度大的运动半径一定小D.角速度大的周期一定小二、填空题16 .如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且Ra=R2Rb ，则关系是:C% a）c=匕 1 ：以：匕 =17 .钟表分针的角速度与时针的角速度之比是 o18 .判断题（1）做匀速圆周运动的物体，相同时间内位移相同。（）（2）做匀速圆周运动的物体，其线速度大小不变。（）（3）匀速圆周运动是一种匀速运动。（）（4）做匀速圆周运动的物体，其所受合力一定不为零。（）（5）做匀速圆周运动的物体，其角速度不变。（）（6）做匀速圆周运动的物体，周期越大，角速度越小。（）三、解答题19 .如图所示，半径为7?的水平圆板中心轴的正上方高/z处水平抛出一小球，圆板做匀速转动，当圆板半径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8,求(1)小球的初速度回;20 .如图所示的传动带传动装置中，轮/和8同轴，A, B、C分别是三个轮边缘的点，且RA=RC=2RB,传动带不打滑。求:(1) A. B、C三点的角速度之比;(2) A、B、C三点的线速度之比;(3) 4、B、。三点的周期之比。21. 一人骑自行车由静止开始上一长£=202m ，斜坡坡度为0.05 (沿斜坡前进100m,高度上升5m),自行车达到最大速度前做加速度Q=2m/s2的匀加速直线运动,4达到最大速度后脚蹬踏板使大齿轮以=转/秒的转速匀角速转动，自行车匀速运动 71一段时间后，由于骑行者体能下降，自行车距离坡顶50m处开始做匀减速运动，已知最后50m的平均速度只有之前平均速度的84%,自行车大齿轮直径d/=20cm,小齿轮直径"2=6cm,车轮直径3=60cm。求：(1)大齿轮的最大角速度。/;(2)运动过程中自行车的最大速度y加。(3)到达坡顶时的速度外车轮大齿轮链条小齿轮22.地球可以看作一个半径为6.4xl()3km的球体，北京的纬度约为北纬40°。位于赤道和位于北京的物体，随地球自转做匀速圆周运动的角速度各是多大？线速度各是多大？参考答案:1. A【详解】A.据题意，这是摩擦传递装置，两轮边缘接触部分线速度大小相等，即眩=乙，故选项A正确；C.由于两轮半径不相同，据。=丫可知A、B两点角速度不相等，故选项C错误； rBD.由于A、C两点在同一轮上，角速度相等，必=做，据口= "可知VB=VA= 2%，B = 2% = 28c故BD错误；故选Ao【点睛】摩擦传递装置，接触边远部分线速度相等，可以判断A、B两点线速度相等；A、C两点在 同一转动轮上，属于同轴转动体，同轴转动体除了转动轴，其他任意两点角速度相等，可 以判断A、C两点角速度大小，进而比较B、C两点的线速度大小。2. B【详解】前后轮边缘的线速度大小相等，根据/可知，M、N的角速度之比，即前后轮的角速度 r之比为m ：N = 2 ： 1故选Bo3. C【详解】直杆转动到竖直位置的时间是答案第1页，共11页71e 3 ct, > = s = 2sCD £4系统的反应时间是-=0.2s则汽车从识别线打 到达直杆处的时间至少是片力+，2=2.2s汽车不停车匀速安全通过道闸的最大速度是vm = = 10m/stC正确，ABD错误。故选C。4. B【详解】BD.图中4、8两点是共轴转动，角速度和周期是相等的，故B正确，D错误;AC.图中/、8两点角速度相等，5点的转动半径大于4点的转动半径，根据v=rco所以3的线速度大，故AC错误。故选B。5. C【详解】ACD.大齿轮、小齿轮通过链条传动，/、3两点是大、小齿轮的边缘点，所以/、3两点 的线速度大小相等；小齿轮和后轮同轴转动，B,。两点分别在小齿轮和后轮边缘，故角速 度相等，根据v=a)r可知8点的线速度小于。点的线速度，所以/点的线速度小于。点的线速度，故A、D错 误，C正确。B. A、8两点的线速度大小相等，力的半径大于8的半径，根据答案第2页，共11页