2024_2025学年高中物理第2章研究圆周运动2.1怎样描述圆周运动课后练习含解析沪科版必修2.docxVIP

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怎样描述圆周运动

课后篇巩固探究

学业水平引导

一、选择题

1.(多选)质点做匀速圆周运动时()

A.线速度越大,其转速肯定越大

B.角速度大时,其转速肯定大

C.线速度肯定时,半径越大,则周期越长

D.无论半径大小如何,角速度越大,则质点的周期肯定越长

解析:匀速圆周运动的线速度v==2πrn,则n=,故线速度越大,其转速不肯定越大,因为还与r有关,A错误;匀速圆周运动的角速度ω==2πn,则n=,所以角速度大时,其转速肯定大,B正确;匀速圆周运动的周期T=,则线速度肯定时,半径越大,则周期越长,C正确;匀速圆周运动的周期T=,与半径无关,且角速度越大,则质点的周期肯定越短,D错误。

答案:BC

2.静止在地球上的物体都要随地球一起转动,下列说法正确的是()

A.它们的运动周期都是相同的

B.它们的线速度都是相同的

C.它们的线速度大小都是相同的

D.它们的角速度是不同的

解析:如图所示,地球绕自转轴转动时,地球上各点的运动周期及角速度都是相同的。地球表面上的物体随地球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,只有同一纬度处的物体转动半径相等,线速度的大小才相等。即使物体的线速度大小相同,方向也各不相同。

答案:A

3.(多选)一辆卡车在水平路面上行驶,已知该车轮胎半径为R,轮胎转动的角速度为ω,关于各点的线速度大小,下列说法正确的是()

A.相对于地面,轮胎与地面的接触点的速度为ωR

B.相对于地面,车轴的速度大小为ωR

C.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为ωR

D.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为2ωR

解析:因为轮胎不打滑,相对于地面,轮胎与地面接触处保持相对静止,该点相当于转动轴,它的速度为零,车轴的速度为ωR,而轮胎上缘的速度大小为2ωR,故选项B、D正确。

答案:BD

4.导学图是一个玩具陀螺,a、b、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,下列说法正确的是()

A.a、b、c三点的线速度大小相等

B.a、b、c三点的角速度相等

C.a、b的角速度比c的角速度大

D.c的线速度比a、b的线速度大

解析:a、b、c三点的角速度相同,而线速度不同,由v=ωr得va=vbvc,选项B正确,选项A、C、D错误。

答案:B

5.右图是一正方形薄板,当正方形薄板围着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点的()

A.角速度之比ωA∶ωB=1∶

B.角速度之比ωA∶ωB=∶1

C.线速度之比vA∶vB=1∶

D.线速度之比vA∶vB=∶1

解析:因为A、B在同一薄板上,所以ωA=ωB,故选项A、B错误;,故C正确,D错误。

答案:C

6.(多选)右图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n D.从动轮的转速为n

解析:依据皮带的缠绕方向可知,从动轮做逆时针转动。由2πnr1=2πn2r2,得n2=n。

答案:BC

二、非选择题

7.下图是一半径为R的雨伞绕柄以角速度ω匀速旋转,伞边缘距地面高h,甩出的水滴在地面上形成一个圆,求此圆半径。

解析:间距关系如图所示(俯视图)。

雨滴飞出的速度大小为v=ωR

雨滴做平抛运动,在竖直方向上有h=gt2

在水平方向上有s=vt

由几何关系知,雨滴半径r=

解以上几式得r=R。

答案:r=R

实力素养拓展

一、选择题

1.(多选)右图是传动装置,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三个轮的半径关系是rA=rC=2rB。若皮带不打滑,则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的角速度之比和线速度之比为()

A.角速度之比1∶2∶2 B.角速度之比1∶1∶2

C.线速度之比1∶2∶2 D.线速度之比1∶1∶2

解析:A、B两轮通过皮带传动,皮带不打滑,则A、B两轮边缘的线速度大小相等,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,则B、C两轮的角速度相等。a、b比较:va=vb,由v=ωr得ωa∶ωb=rB∶rA=1∶2;b、c比较:ωb=ωc,由v=ωr得vb∶vc=rB∶rC=1∶2,所以ωa∶ωb∶ωc=1∶2∶2,va∶vb∶vc=1∶1∶2,故A、D正确。

答案:AD

2.无级变速是指在变速范围内随意连续地变换速度,其性能优于传统的挡位变速器,许多高档汽车都应用了无级变速。右图为一种“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,假如认为滚轮不会打滑,那