2019学年高中物理第五章曲线运动4圆周运动习题新人教版必修2.pdf

14 圆周运动对点训练知识点一初步描述圆周运动的物理量1下列说法中正确的是()A匀速圆周运动是线速度不变的运动B匀速圆周运动是角速度不变的运动C匀速圆周运动是角速度不断变化的运动D匀速圆周运动是相对圆心位移不变的运动2关于匀速圆周运动，下列说法正确的是()A匀速圆周运动就是匀速运动B匀速圆周运动是一种变加速运动C做匀速圆周运动的物体处于平衡状态D匀速圆周运动的加速度是恒定不变的3(多选)质点做匀速圆周运动时()A线速度越大，其转速一定越大B角速度大时，其转速一定大C线速度一定时，半径越大，则周期越长D无论半径大小如何，角速度越大，则质点的周期一定越长4做匀速圆周运动的物体在10s 内沿半径为2m 的圆周运动了100m，它的角速度为()A2rad/sB 10rad/s C5rad/sD 5m/s 图 L541 5(多选)如图 L5 41 所示，一球绕中心线OO 以角速度 转动，则()AA、B两点的角速度相等BA、B两点的线速度相等C若 30，则 vAvB3 2 D若 30，则 vAvB12 6机械手表的分针与时针的运动可视为匀速圆周运动，分针与时针从第一次重合到第二次重合经历的时间为()A1hB.1211h C.1112hD.1312h 2图 L542 7如图 L542 所示是一个玩具陀螺，a、b 和 c 是陀螺表面上的三个点当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 稳定旋转时，下列表述正确的是()Aa、b 和 c 三点的线速度大小相等Ba、b 和 c 三点的角速度相等Ca、b 的角速度比c 的大Dc 的线速度比a、b 的大8两个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L543所示当小球1 的速度为v1时，小球2 的速度为v2，则转轴O到小球 2 的距离为()图 L543 A.v1v1v2LB.v2v1v2L C.v1v2v1LD.v1v2v2L 知识点二涉及圆周运动的传动问题9(多选)图 L544 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.已知主动轮顺时针转动，转速为n1，转动过程中皮带不打滑下列说法正确的是()图 L544 A从动轮顺时针转动B从动轮逆时针转动C从动轮的转速为r1r2n1D从动轮的转速为r2r1n110如图 L545 所示为皮带传动装置，皮带轮为O、O，RB12RA，RC23RA，当皮带轮匀速转动时，皮带与皮带轮之间不打滑，求A、B、C三点的角速度之比、线速度之比、周期之比图 L545 3知识点三涉及圆周运动的周期性问题11如图L54 6 所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘的距离为 L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘绕垂直圆盘过圆心O的水平轴匀速转动，角速度为.若飞镖恰好击中A点，重力加速度为g，则下列关系式正确的是()图 L546 Adv20L2g BL(1 2n)v0(n 0，1，2，3，)Cv0d2Dd2g2(1 2n)2(n 0，1，2，3，)12(多选)直径为 d 的纸筒以角速度 绕中心轴匀速转动，将枪口垂直指向圆筒轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，则子弹的速度可能是()A.dB.d2C.d3D.d4综合拓展13质点做匀速圆周运动，角速度为，运动的轨道圆半径为R，则在 t 时间内位移的大小是 t2()ARtB.R（t）22CRsin tD2Rsin12t 14某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球如果群众演员相对平台静止，则如图L5 47 所示的各俯视图中篮球可能被投入球筐的是(图中箭头指向表示投篮方向)()图 L547 15如图 L548 所示，一绳系一球在光滑的桌面上做匀速圆周运动，绳长L0.1m，当角速度 20rad/s时，绳断开，则绳断开后：(1)求小球在桌面上运动的速度大小；(2)若桌子高1.00m，小球离开桌面时速度方向与桌面边缘平行，求小球离开桌子后运动的时间和落点与桌子边缘的水平距离4图 L548 16如图L54 9 所示，固定的竖直圆筒内壁光滑，底面圆半径为R，圆筒顶部有入口 A，在 A的正下方h 处有出口B.一个小球从入口A处沿圆筒壁切线方向水平射入圆筒内，要使球从出口B处飞出，小球进入时的速度v0应满足什么条件？图 L549 1B 解析 在匀速圆周运动中，角速度保持不变，线速度大小不变而方向时刻变化，选项 B正确2B 解析 匀速圆周运动是速度的大小不变，方向时刻改变的变速曲线运动，合外力提供向心力，加速度时刻指向圆心，选项B正确3BC 解析 匀速圆周运动的线速度v 2rn，则 nv2 r，故线速度越大，其转速不一定越大，因为还与r 有关，A 项错误；匀速圆周运动的角速度2n(rad/s)，则 n2，所以角速度大时，其转速一定大，B项正确；匀速圆周运动的周期T2 rv，则线速度一定时，半径越大，则周期越长，C项正确；匀速圆周运动的周期T2，与半径无关，且角速度越大，则质点的周期一定越短，D项错误4C 解析 由题意可知，物体做匀速圆周运动的线速度为v100m10s10m/s，而圆的半径为 r 2m，由 vr 得角速度5rad/s.5AC 解析 A、B 两点的角速度相同，由vr 得，vBR，vARcos30，所以vAvB Rcos30R32.6B 解析 时针运动的周期为12h，分针运动的周期为1h，周期比为121.根据 2T可知，时针和分针的角速度之比为112.时针与分针从第一次重合到第二次重合，有时t 2分t，则 t 2分时21112分211122T分1211h，故 B正确，A、C、D错误7B 解析 当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 稳定旋转时，a、b 和 c 三点的角速度相同，a 半径小，线速度要比b、c 的小，A、C项错误，B项正确；b、c 两点的线速度大小始终相同，都比a 点的线速度大，D项错误8B 解析 两小球固定于同一杆的两端，绕同一轴转动，故角速度相同，因此，v15 R1，v2 R2，且 R1R2L，联立解得R2v2v1v2L.9BC 解析 主动轮沿顺时针方向转动时，皮带沿 M N方向运动，故从动轮沿逆时针方向转动，故选项A 错误，B正确；由2n、v r 可知，2n1r12n2r2，解得 n2r1r2n1，故选项C正确，D错误102 23 21 2 332 解析 由题意可知，A、B 两点在同一皮带轮上，因此AB，又皮带不打滑，所以vAvC，故可得CvCRCvA23RA32A，所以 ABCAA32A223.又 vBRBB12RAAvA2，所以 vAvBvCvA12vAvA2 12，TA TB TC2A2B2C332.11B 解析 飞镖水平方向做匀速直线运动，到圆盘的时间为t Lv0，此段时间内圆盘转过的角度为 t(1 2n)(n 0，1，2，3，)，由以上两式可得：L(1 2n)v0(n0，1，2，3，)，故选项C 错误，B 正确由平抛运动的两个分运动具有等时性，有tLv02dg，得 2dv20L2g，2d2g2(1 2n)2(n 0，1，2，3，)，故选项A、D错误12AC 解析 由题意知圆筒上只有一个弹孔，说明子弹穿过圆筒时，圆筒转过的角度应满足(2k 1)(k 0，1，2，)，子弹穿过圆筒所用的时间t dv，则子弹的速度 vd（2k1）(k 0，1，2，)，故选项A、C正确13D 解析 由于质点的位移是从起点指向终点的有向线段，所以做匀速圆周运动的质点在 t时间内位移的大小等于弦的长度，t时间内转过角度t，弦长L2Rsin22Rsin12t.14B 解析 开始篮球随大平台一起转动，有垂直半径方向的速度R(逆时针)，想把篮球投入球筐，需要篮球的实际速度方向沿半径指向圆心根据速度的合成与分解可知，B正确15(1)2m/s(2)0.45s 0.9m 解析 (1)vr 200.1m/s 2m/s.(2)小球离开桌面后做平抛运动，竖直方向：h12gt2所以：t 2hg2110s 0.45s 水平方向：xvt 20.45m0.9m.16v0n R2gh(n 1，2，3，)6 解析 小球在竖直方向做自由落体运动，则h12gt2由于圆筒内壁光滑，故小球在水平方向做匀速圆周运动，若小球恰能从B处飞出，则水平方向做圆周运动的路程为sn2 R(n1，2，3，)所以小球进入时的速度为v0stnR2gh(n 1，2，3，)