人教版高中物理必修二第五章第四节圆周运动测试题含答案.pdf

第五章曲线运动第四节圆周运动A 级抓基础1(多选)做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是()A速度B速率C周期D转速解析：速度是矢量，匀速圆周运动的速度方向不断改变；速率、周期、转速都是标量，B、C、D 正确答案：BCD 2如图所示，两个小球a 和 b 用轻杆连接，并一起在水平面内做匀速圆周运动，下列说法中正确的是()Aa 球的线速度比 b 球的线速度小Ba 球的角速度比 b 球的角速度小Ca 球的周期比 b 球的周期小Da 球的转速比 b 球的转速大解析：两个小球一起转动，周期相同，所以它们的转速、角速度都相等，B、C、D 错误而由 vr 可知，b 的线速度大于 a 的线速度，所以 A 正确答案：A 3.如图所示是一个玩具陀螺A、B 和 C 是陀螺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，下列表述中正确的是()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 的大解析：A、B 和 C 均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都为陀螺旋转的角速度，选项B 对，选项 C 错；三点的运动半径关系 rArBrC，据 vr 可知，三点的线速度关系vAvBvC，选项 A、D 错答案：B 4(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解析：匀速圆周运动的线速度vstn2 r12 rn，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 错误；匀速圆周运动的角速度t2 n12 n，则 n2，所以角速度大时，其转速一定大，B 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 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 错误答案：BC 5.如图所示，甲、乙、丙三个齿轮的半径分别为r1、r2、r3.若甲齿轮的角速度为1，则丙齿轮的角速度为()A.r11r3B.r31r1C.r31r2D.r11r2解析：甲、乙、丙三个齿轮边缘上各点的线速度大小相等，即r11r22r33，所以 3r11r3，故选项 A 正确答案：A 6.如图所示，一半径为R2 m 的圆环，以直径AB 为轴匀速转动，转动周期 T2 s，环上有 M、N 两点试求：(1)M 点的角速度；(2)N 点的线速度解析：根据几何关系知，rMRsin 602323 m，rNRsin 302121 m.根据 2T可求得 M 点角速度 223.14 rad/s.同一圆环以直径为轴做匀速转动时，环上的点的角速度相同，根据 v r 即可得 N 点的线速度 v3.141 m/s3.14 m/s.答案：(1)3.14 rad/s(2)3.14 m/s 7.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.nr1r3r2B.nr2r3r1C.2 nr1r3r2D.2 nr2r3r1解析：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 12 n，v3r3，所以 v2 nr1r3r2.选项 C 正确答案：C B 级提能力8如图所示，如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动，那么，从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为()A.5960min B1 min C.6059min D.6160min 解析：分针与秒针的角速度分别为分23 600rad/s，秒260rad/s，设两次重合的时间间隔为t，因 分 分t，秒秒t，秒分2，得t2秒分226023 600s3 60059s6059min，故 C 正确答案：C 9.半径为 R 的大圆盘以角速度旋转，如图所示，有人站在盘边 P 点上随盘转动，他想用枪击中在圆盘中心的目标O，若子弹的速度为 v0，则()A枪应瞄准目标O 射去B枪应向 PO 的右方偏过角度射去，而 cos Rv0C枪应向 PO 的左方偏过角度射去，而 tan Rv0D枪应向 PO 的左方偏过角度射去，而 sin Rv0解析：子弹同时参与两个运动：沿P 点切线方向的速度R；沿枪口方向的匀速运动，合成的速度沿PO 方向，如图所示，枪应向PO 的左方偏过角度射去，且 sin Rv0，故 D 正确答案：D 10两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()A.v1Lv1v2B.v2Lv1v2C.（v1v2）Lv1D.（v1v2）Lv2解析：设小球 1、2 做圆周运动的半径分别为r1、r2，则 v1v2r1r2r1r2，又因 r1r2L，所以小球2 到转轴 O 的距离r2v2Lv1v2，B 正确答案：B 11一半径为 R 的雨伞绕柄以角速度匀速旋转，如图所示伞边缘距地面高h，甩出的水滴在地面上形成一个圆，则此圆的半径r为多少？解析：水滴飞出的速度大小vR，水滴做平抛运动，故竖直方向有 h12gt2，水平方向有 lvt，由题意画出俯视图，如图所示 由几何关系知，水滴在地面上形成的圆的半径 rR2l2，联立以上各式得rR122hg.答案：R122hg12.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h12gt2.由得 v0RtRg2h.(2)设相碰时，A 球转了 n 圈，则 A 球的线速度vA2 RT2 Rtn2 Rng2h.当 n1 时，其线速度有最小值，即vmin2 Rg2h.答案：(1)Rg2h(2)2 Rg2h