课堂新坐标2016_2017学年高中物理第4章匀速圆周运动第1节匀速圆周运动快慢的描述学业分层测评.doc

匀速圆周运动快慢的描述 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．(多选)做匀速圆周运动的物体，下列不变的物理量是(　　) A．速度 B．速率 C．角速度 D．周期 【解析】　物体做匀速圆周运动时，速度的大小虽然不变，但它的方向在不断变化，选项B、C、D正确． 【答案】　BCD 2．(多选)如图4－1－8，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，a是位于赤道上的一点，b是位于北纬30°的一点，则下列说法正确的是(　　) 【导学号 图4－1－8 A．a、b两点的运动周期都相同 B．它们的角速度是不同的 C．a、b两点的线速度大小相同 D．a、b两点线速度大小之比为2 【解析】　如题图所示，地球绕自转轴转动时，地球上各点的周期及角速度都是相同的．地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的，b点半径rb＝，由v＝ωr，可得vavb＝2. 【答案】　AD 3．(多选)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为31，线速度之比为23，那么下列说法中正确的是(　　) A．它们的半径之比为2∶9 B．它们的半径之比为1∶2 C．它们的周期之比为2∶3 D．它们的周期之比为1∶3 【解析】　由v＝ωr，得r＝，＝＝，A对，B错；由T＝，得T甲T乙＝＝，C错，D对． 【答案】　AD 4．(多选)如图4－1－9所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心r的地方，它们都随圆盘一起运动．比较两木块的线速度和角速度，下列说法中正确的是(　　) 图4－1－9 A．两木块的线速度相等 B．两木块的角速度相等 C．M的线速度是N的线速度的3倍 D．M的角速度是N的角速度的3倍 【解析】　由传动装置特点知，M、N两木块有相同的角速度，又由v＝ωr知，因rN＝r，rM＝r，故木块M的线速度是木块N线速度的3倍，选项B、C正确． 【答案】　BC 5．如图4－1－10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ω稳定旋转时，下列表述正确的是(　　) 【导学号 图4－1－10 A．a、b和c三点的线速度大小相等 B．a、b和c三点的角速度相等 C．a、b的角速度比c的大 D．c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是陀螺旋转的角速度ω，B对，C错；三点的运动半径关系ra＝rbrc，据v＝ωr可知，三点的线速度关系va＝vb＞vc，A、D错． 【答案】　B 6．如图4－1－11所示，两个摩擦传动的靠背轮，左边是主动轮，右边是从动轮，它们的半径不相等，转动时不打滑．则下列说法中正确的是(　　) 图4－1－11 A．两轮的角速度相等 B．两轮转动的周期相同 C．两轮边缘的线速度相等 D．两轮边缘的线速度大小相等 【解析】　靠摩擦传动的两轮边缘的线速度大小相等，而方向不同，故C错误、D正确；由v＝ωr得ω＝，故两轮的角速度不相等，周期也不相同，A、B错误． 【答案】　D 7．如图4－1－12所示为一皮带传动装置，A、C在同一大轮上，B在小轮边缘上，在传动过程中皮带不打滑，已知R＝2r，rC＝R，则(　　) 图4－1－12 A．ωC＝ωB　　　　　　 B．vC＝vB C．vC＝vB D．ωC＝2ωB 【解析】　A、B为皮带传动，有vA＝vB ωA·2r＝ωB·r，所以ωB＝2ωA A、C为同轴转动，有ωC＝ωA＝ 所以选项A、D错误． 又因为vC＝ωC·r，vB＝vA＝ωA·2r＝2vC 所以选项B错误，选项C正确． 【答案】　C 8．做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时： 【导学号 (1)线速度的大小； (2)角速度的大小； (3)周期的大小． 【解析】　(1)依据线速度的定义式 v＝可得 v＝＝ m/s＝10 m/s. (2)依据v＝ωr可得 ω＝＝ rad/s＝0.5 rad/s. (3)T＝＝ s＝4π s. 【答案】　(1)10 m/s　(2)0.5 rad/s　(3)4π s [能力提升] 9．无级变速是指在变速范围内任意连续地变换速度，其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”．图2－1－11所示为一种“滚轮—平盘无级变速器”的示意图，它由固定在主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成．由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动，如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴的转速n1、从动轴的转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是(　　) 图2－1－11 A．n2＝n1 B