高中物理人教版第五章曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè)4

課時(shí)作業(yè)(四)圓周運(yùn)動(dòng)[基礎(chǔ)訓(xùn)練]1．關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．線(xiàn)速度不變 B．角速度不變C．加速度為零 D．周期不變答案：BD解析：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度和周期是不變的；線(xiàn)速度的大小不變，但方向時(shí)刻變化，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度是變化的，加速度不為零．答案為B、D.2．如圖，靜止在地球上的A、B兩物體都要隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．它們的運(yùn)動(dòng)周期都是相同的B．它們的線(xiàn)速度都是相同的C．它們的線(xiàn)速度大小都是相同的D．它們的角速度是不同的答案：A解析：如題圖所示，地球繞自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，地球上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)周期及角速度都是相同的．地球表面上的物體，隨地球做圓周運(yùn)動(dòng)的平面是物體所在緯線(xiàn)平面，其圓心分布在整條自轉(zhuǎn)軸上，不同緯線(xiàn)上的物體圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是不同的，只有同一緯線(xiàn)上的物體轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，線(xiàn)速度的大小才相等．但即使物體的線(xiàn)速度大小相同，方向也各不相同，所以只有選項(xiàng)A正確．3．關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度v、角速度ω和半徑r，下列說(shuō)法正確的是()A．若r一定，則v與ω成正比B．若r一定，則v與ω成反比C．若ω一定，則v與r成反比D．若v一定，則ω與r成正比答案：A解析：根據(jù)v＝ωr知，若r一定，則v與ω成正比；若ω一定，則v與r成正比；若v一定，則ω與r成反比．只有選項(xiàng)A正確．4．教師在黑板上畫(huà)圓，圓規(guī)腳之間的距離是25cm，他保持這個(gè)距離不變，讓粉筆在黑板上勻速的畫(huà)了一個(gè)圓，粉筆的線(xiàn)速度是m/s.關(guān)于粉筆的運(yùn)動(dòng)，有下列說(shuō)法：①角速度是rad/s；②角速度是10rad/s；③周期是10s；④周期是s；⑤頻率是10Hz；⑥頻率是Hz；⑦轉(zhuǎn)速小于2r/s；⑧轉(zhuǎn)速大于2r/s.下列哪個(gè)選項(xiàng)中的結(jié)果是全部正確的()A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧C．②④⑥⑦ D．①③⑤⑧答案：C解析：由v＝ωr得：ω＝eq\f(v,r)＝10rad/s，又由T＝eq\f(2π,ω)得：T＝s，f＝eq\f(1,T)＝Hz，n＝r/s，故②④⑥⑦正確．5．光滑的水平面上固定著一個(gè)螺旋形光滑軌道，俯視圖如圖所示．一個(gè)小球以一定速度沿軌道切線(xiàn)方向進(jìn)入軌道，小球從進(jìn)入軌道直到到達(dá)螺旋形中央?yún)^(qū)的時(shí)間內(nèi)，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的角速度和線(xiàn)速度大小變化的說(shuō)法正確的是()A．增大、減小 B．不變、不變C．增大、不變 D．減小、減小答案：C解析：由于軌道是光滑的，小球運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小不變；由于半徑逐漸減小，由ω＝eq\f(v,r)，ω逐漸增大，故C項(xiàng)正確．6．某變速箱中有甲、乙、丙三個(gè)齒輪，如圖所示，其半徑分別為r1、r2、r3，若甲輪的角速度為ω，則丙輪的角速度為()\f(ωr1,r3)\f(ωr3,r1)\f(ωr3,r2)\f(ωr1,r2)答案：A解析：各輪邊緣各點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等，則有ωr1＝ω′r3，所以ω′＝eq\f(ωr1,r3)，故A正確．7．圖示為自行車(chē)的傳動(dòng)裝置示意圖，A、B、C分別為大齒輪、小齒輪、后輪邊緣上的一點(diǎn)，則在此傳動(dòng)裝置中()A．B、C兩點(diǎn)的線(xiàn)速度相同B．A、B兩點(diǎn)的線(xiàn)速度相同C．A、B兩點(diǎn)的角速度與對(duì)應(yīng)的半徑成正比D．B、C兩點(diǎn)的線(xiàn)速度與對(duì)應(yīng)的半徑成正比答案：BD解析：大齒輪與小齒輪間是皮帶傳動(dòng)，A、B兩點(diǎn)的線(xiàn)速度相同，角速度與對(duì)應(yīng)的半徑成反比，B正確，C錯(cuò)誤．小齒輪與后輪是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，B、C兩點(diǎn)的角速度相同，線(xiàn)速度與對(duì)應(yīng)的半徑成正比，A錯(cuò)誤，D正確．8．地球半徑R＝6400km，站在赤道上的人和站在北緯60°上的人隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度分別是多大？他們的線(xiàn)速度分別是多大？答案：見(jiàn)解析解析：如圖所示，作出地球自轉(zhuǎn)示意圖，設(shè)赤道上的人站在A點(diǎn)，北緯60°上的人站在B點(diǎn)，地球自轉(zhuǎn)角速度固定不變，A、B兩點(diǎn)的角速度相同，有ωA＝ωB＝eq\f(2π,T)＝eq\f(2×,24×3600)rad/s＝×10－5rad/s依題意可知，A、B兩處站立的人隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為：vA＝ωARA＝×10－5×6400×103m/s＝m/svB＝ωBRB＝×10－5×6400×103×eq\f(1,2)m/s＝m/s即赤道上和北緯60°上的人隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度都為×10－5rad/s，赤道上和北緯60°上的人隨地球運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度分別為m/s和m/s.[能力提升]9．如圖所示，兩個(gè)小球a和b用輕桿連接，并一起在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A．a(chǎn)球的線(xiàn)速度比b球的線(xiàn)速度小B．a(chǎn)球的角速度比b球的角速度小C．a(chǎn)球的周期比b球的周期小D．a(chǎn)球的轉(zhuǎn)速比b球的轉(zhuǎn)速大答案：A解析：兩個(gè)小球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，周期相同，所以它們的轉(zhuǎn)速、角速度都相等，B、C、D錯(cuò)誤．而由v＝ωr可知b的線(xiàn)速度大于a的線(xiàn)速度，所以A正確．10．如圖所示，一個(gè)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為r的水平圓盤(pán)上放著兩個(gè)木塊M和N，木塊M放在圓盤(pán)的邊緣處，木塊N放在離圓心eq\f(1,3)r的地方，它們都隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)．比較兩木塊的線(xiàn)速度和角速度，下列說(shuō)法中正確的是()A．兩木塊的線(xiàn)速度相等B．兩木塊的角速度相等C．M的線(xiàn)速度是N的線(xiàn)速度的3倍D．M的角速度是N的角速度的3倍答案：BC解析：由傳動(dòng)裝置特點(diǎn)知，M、N兩木塊有相同的角速度，又由v＝ωr知，因rN＝eq\f(1,3)r，rM＝r，故木塊M的線(xiàn)速度是木塊N線(xiàn)速度的3倍，選項(xiàng)B、C正確．11．甲、乙兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它們的角速度之比為3∶1，線(xiàn)速度之比為2∶3，那么下列說(shuō)法中正確的是()A．它們的半徑之比為2∶9B．它們的半徑之比為1∶2C．它們的周期之比為2∶3D．它們的周期之比為1∶3答案：AD解析：由v＝ωr，得r＝eq\f(v,ω)，eq\f(r甲,r乙)＝eq\f(v甲ω乙,v乙ω甲)＝eq\f(2,9)，A對(duì)，B錯(cuò)；由T＝eq\f(2π,ω)，得T甲∶T乙＝eq\f(2π,ω甲)∶eq\f(2π,ω乙)＝eq\f(1,3)，C錯(cuò)，D對(duì)．12．如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，A、C在同一大輪上，B在小輪邊緣上，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，已知R＝2r，RC＝eq\f(1,2)R，則()A．角速度ωC＝ωBB．線(xiàn)速度vC＝vBC．線(xiàn)速度vC＝eq\f(1,2)vBD．角速度ωC＝2ωB答案：C解析：A、C兩點(diǎn)是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的兩點(diǎn)，其角速度相等，A、B兩點(diǎn)是通過(guò)皮帶傳動(dòng)的兩輪邊緣點(diǎn)，其線(xiàn)速度相等，由此可得：vA＝vB＝2vC，ωA＝ωC＝eq\f(1,2)ωB，所以選項(xiàng)C正確．13．如圖所示是一個(gè)玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三個(gè)點(diǎn)．當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線(xiàn)以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列表述正確的是()A．a(chǎn)、b和c三點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等B．a(chǎn)、b和c三點(diǎn)的角速度相等C．a(chǎn)、b的角速度比c的大D．c的線(xiàn)速度比a、b的大答案：B解析：a、b和c均是同一陀螺上的點(diǎn)，它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度都為陀螺旋轉(zhuǎn)的角速度ω，B對(duì)，C錯(cuò)；三點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)半徑關(guān)系為ra＝rb>rc，據(jù)v＝ω·r可知，三點(diǎn)的線(xiàn)速度關(guān)系為va＝vb>vc，A、D錯(cuò)．14．一半徑為R的雨傘繞柄以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，如圖所示．雨傘邊緣距地面高h(yuǎn)，甩出的水滴在地面上形成一個(gè)圓，求此圓半徑r為多少？(重力