2019-2020年高中物理 5.4圓周運動（精講優(yōu)練課型）課時提升作業(yè) 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 5.4圓周運動（精講優(yōu)練課型）課時提升作業(yè) 新人教版必修2一、選擇題(本題共5小題，每小題8分，共40分。多選題已在題號后標出)1.(多選)(xx臨沂高一檢測)質(zhì)點做勻速圓周運動，則( )A.在任何相等的時間里，質(zhì)點的位移都相等B.在任何相等的時間里，質(zhì)點通過的路程都相等C.在任何相等的時間里，質(zhì)點運動的平均速度都相同D.在任何相等的時間里，連接質(zhì)點和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度都相等【解析】選B、D。如圖所示，經(jīng)，質(zhì)點由A到B，再經(jīng)，質(zhì)點由B到C，由于線速度大小不變，根據(jù)線速度的定義，s=v，所以相等時間內(nèi)通過的路程相等，B對；但位移xAB、xBC大小相等，方向并不相同，平均速度不同，A、C錯；由角速度的定義=知t相同，=t相同，D對?！究偨Y(jié)提升】勻速圓周運動的特點(1)“變”與“不變”：描述勻速圓周運動的四個物理量中，角速度、周期和轉(zhuǎn)速恒定不變，線速度是變化的。(2)性質(zhì)：勻速圓周運動中的“勻速”不同于勻速直線運動中的“勻速”，這里的“勻速”是“勻速率”的意思，勻速圓周運動是變速運動。2.(xx撫順高一檢測)物體做勻速圓周運動，下列關(guān)于它的周期正確的說法是( )A.物體的線速度越大，它的周期越小B.物體的角速度越大，它的周期越小C.物體的運動半徑越大，它的周期越大D.物體運動的線速度和半徑越大，它的周期越小【解析】選B。由公式v=得：T=，v大，T不一定小；r越大，T不一定越大；v和r都大，T也不一定小，故選項A、C、D錯誤。由=得：T=，角速度大的周期一定小，故B正確。3.(多選)如圖所示，一個勻速轉(zhuǎn)動的半徑為r的水平圓盤上放著兩個木塊M和N，木塊M放在圓盤的邊緣處，木塊N放在離圓心r的地方，它們都隨圓盤一起運動。比較兩木塊的線速度和角速度，下列說法中正確的是( )A.兩木塊的線速度相等B.兩木塊的角速度相等C.M的線速度是N的線速度的3倍D.M的角速度是N的角速度的3倍【解析】選B、C。由傳動裝置特點知，M、N兩木塊有相同的角速度，又由v=r知，因rN=r，rM=r，故木塊M的線速度是木塊N線速度的3倍，選項B、C正確。4.(xx寧波高一檢測)汽車在公路上行駛一般不打滑，輪子轉(zhuǎn)一周，汽車向前行駛的距離等于車輪的周長。某國產(chǎn)轎車的車輪半徑約為30cm，當該型號的轎車在高速公路上行駛時，駕駛員面前速率計的指針指在“120 km/h”上，可估算出該車輪的轉(zhuǎn)速約為( )A.1 000 r/sB.1 000 r/minC.1 000 r/hD.2 000 r/s【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點：(1)汽車前進的速度等于汽車輪子邊緣的線速度。(2)計算時注意單位的換算。【解析】選B。由公式=2n，得v=r=2rn，其中r=30cm=0.3 m，v=120 km/h=m/s，代入得n=r/s，約為1 000 r/min。5.變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度。如圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則( )A.該車可變換兩種不同擋位B.該車可變換五種不同擋位C.當A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比AD=14D.當A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比AD=41【解析】選C。由題意知，A輪通過鏈條分別與C、D連接，自行車可有兩種速度，B輪分別與C、D連接，又可有兩種速度，所以該車可變換四種擋位；當A與D組合時，兩輪邊緣線速度大小相等，A轉(zhuǎn)一圈，D轉(zhuǎn)4圈，即=，選項C對?！狙a償訓(xùn)練】如圖是自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖，其中是半徑為r1的大齒輪，是半徑為r2的小齒輪，是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則自行車前進的速度為( )A.B.C.D.【解析】選A。齒輪的角速度1=2n，由于齒輪、的線速度相等，故=，2=1=2n。而后輪與齒輪的角速度相等，故后輪邊緣的線速度v3=3r3=2r3=，該速度等于自行車前進的速度，A選項正確。二、計算題(10分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)6.汽車轉(zhuǎn)彎時，可認為前輪和后輪都做圓周運動，但它們的轉(zhuǎn)彎半徑不同，如圖所示，若汽車外側(cè)前輪的轉(zhuǎn)彎半徑為5m，內(nèi)側(cè)后輪的轉(zhuǎn)彎半徑為2.7m，若外側(cè)前輪轉(zhuǎn)彎時線速度為10m/s，則此時內(nèi)側(cè)后輪的線速度是多少？【解析】汽車轉(zhuǎn)彎時，四輪有相同的角速度，根據(jù)v=r，可得：=，代入數(shù)據(jù)可得：v后=5.4m/s。答案：5.4m/s(25分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題，每小題8分，共32分。多選題已在題號后標出)1.甲沿著半徑為R的圓周跑道勻速跑步，乙沿著半徑為2R的圓周跑道勻速跑步，在相同的時間內(nèi)，甲、乙各自跑了一圈，他們的角速度和線速度的大小分別為1、2和v1、v2，則( )A.12，v1v2B.12，v1v2C.1=2，v1v2D.1=2，v1=v2【解析】選C。由于甲、乙在相同時間內(nèi)各自跑了一圈，v1=，v2=，v1v2。由=得1=2=，故C正確。2.某品牌電動自行車的銘牌如下：車型：20英寸電池規(guī)格：36V車輪直徑：508mm12Ah(蓄電池)整車質(zhì)量：40kg額定轉(zhuǎn)速：210r/min外形尺寸：L1 800mmW650mmH1100mm充電時間：28h電機：后輪驅(qū)動、直流永磁式電機額定工作電壓/電流：36V/5A根據(jù)此銘牌中的有關(guān)數(shù)據(jù)，可知該車的額定時速約為( )A.15 km/hB.18 km/hC.20 km/hD.25 km/h【解析】選C。由表中數(shù)據(jù)可知車輪半徑r=254mm=0.254m，車輪額定轉(zhuǎn)速n=210r/min=r/s，據(jù)=2n，且v=r可得v=2nr=5.58m/s=20.1 km/h。3.(xx莆田高一檢測)兩個小球固定在一根長為L的桿的兩端，繞桿上的O點做圓周運動，如圖所示，當小球1的速度為v1時，小球2的速度為v2，則轉(zhuǎn)軸O到小球2的距離為( )A.B.C.D.【解析】選B。設(shè)小球1、2做圓周運動的半徑分別為r1、r2，則v1v2=r1r2=r1r2，又因r1+r2=L，所以小球2到轉(zhuǎn)軸O的距離r2=，B正確。4.如圖所示，A、B是兩個摩擦傳動的靠背輪，A是主動輪，B是從動輪，它們的半徑RA=2RB，a和b兩點在輪的邊緣，c和d在各輪半徑的中點，下列判斷正確的是( )A.va=2vbB.b=2aC.vc=vaD.b=c【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點：(1)a、b兩點是輪子邊緣上的點，線速度大小相同。(2)a、c兩點是同一輪子上的兩點，角速度相同。【解析】選B。由于A、B兩輪之間通過摩擦傳動，故A、B兩輪邊緣的線速度大小相同，故va=vb，故A錯誤。根據(jù)v=R可得aRA=bRB，ab=RBRA=12，即b=2a，又由于a與c在同一個圓上，故a=c，則b=2c，由v=R得vavc=21，即va=2vc，故B正確，C、D錯誤。二、計算題(本題共2小題，共18分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)5.(8分)一汽車發(fā)動機的曲軸每分鐘轉(zhuǎn)2400周，求：(1)曲軸轉(zhuǎn)動的周期與角速度。(2)距轉(zhuǎn)軸r=0.2m點的線速度?！窘馕觥?1)由于曲軸每秒鐘轉(zhuǎn)=40(周)，周期T=s；而每轉(zhuǎn)一周為2rad，因此曲軸轉(zhuǎn)動的角速度=240rad/s=80rad/s。(2)已知r=0.2m，因此這一點的線速度v=r =800.2 m/s=16m/s。答案：(1)s80rad/s(2)16m/s6.(10分)(xx茂名高一檢測)如圖所示，小球A在光滑的半徑為R的圓形槽內(nèi)做勻速圓周運動，當它運動到圖中a點時，在圓形槽中心O點正上方h處，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平拋出，結(jié)果恰好在a點與A球相碰，求：(1)B球拋出時的水平初速度。(2)A球運動的線速度最小值。【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點：(1)小球A做勻速圓周運動，小球B做平拋運動，從B球拋出開始計時，到相遇時兩者運動時間相同。(2)若使兩球相碰，小球A在這段時間內(nèi)應(yīng)運動整數(shù)圈?！窘馕觥?1)小球B做平拋運動，其在水平方向上做勻速直線運動，則R=v0t在豎直方向上做自由落體運動，則h=gt2由得v0=R(2)設(shè)相碰時，A球轉(zhuǎn)了n圈，則A球的線速度vA=2Rn當n=1時，其線速度有最小值，即vmin=2R。答案：(1)R(2)2R