高一物理·圓周運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)練習(xí)(含答案)

高一物理·圓周運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)練習(xí)(含答案)

一、知識(shí)回顧：1.圓周運(yùn)動(dòng)是指質(zhì)點(diǎn)沿著一個(gè)圓形軌跡運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是指質(zhì)點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)通過相等的弧長(zhǎng)，速度大小不變的運(yùn)動(dòng)。3.線速度v是質(zhì)點(diǎn)在圓周運(yùn)動(dòng)中通過的弧長(zhǎng)與通過該弧所用時(shí)間的比值。其表達(dá)式為v=2πr/T，單位為m/s。4.角速度ω是質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度與轉(zhuǎn)過該角度所用時(shí)間的比值。其表達(dá)式為ω=2π/T，單位為rad/s。5.周期T是指做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間，其等于質(zhì)點(diǎn)通過一周的時(shí)間，即T=2πr/v。6.轉(zhuǎn)速n是指做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度，其等于角速度的大小，即n=ω，單位為rpm或rad/s。7.向心加速度是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所具有的指向圓心的加速度。其大小為a=v2/r，與速度方向垂直，只改變速度方向，不改變速度大小。8.向心力是做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的指向圓心的合力，用來改變物體運(yùn)動(dòng)的力。向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某一種力或某一種力的分量。向心力是按照其方向命名的，指向圓心。9.解題時(shí)常用的兩個(gè)結(jié)論：①固定在一起共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體上各點(diǎn)的線速度相同；②不打滑的摩擦傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)的兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等。二、針對(duì)訓(xùn)練：1.（單選）對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列說法錯(cuò)誤的是（）。選項(xiàng)C，轉(zhuǎn)速不變，應(yīng)改為角速度不變。2.（單選）一質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，速度處處不為零，則其中正確的是（）。選項(xiàng)B，任何時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)所受的合力不一定為零。3.（單選）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)是處于（）。選項(xiàng)A，平衡狀態(tài)。4.（單選）勻速圓周運(yùn)動(dòng)是（）。選項(xiàng)A，勻速運(yùn)動(dòng)。5.（單選）下列關(guān)于向心加速度的說法中，正確的是（）。選項(xiàng)A，向心加速度的方向始終與速度的方向垂直。6.（單選）如圖所示，在皮帶傳動(dòng)裝置中，主動(dòng)輪A和從動(dòng)輪B半徑不等，皮帶與輪之間無相對(duì)滑動(dòng)，則下列說法中正確的是（）。選項(xiàng)B，兩輪邊緣的線速度大小相等。7.一個(gè)鬧鐘的秒針角速度為多少？A.πrad/sB.2πrad/sC.60rad/sD.30rad/s8.甲、乙、丙三個(gè)物體分別放在廣州、上海和北京。當(dāng)它們隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以下哪個(gè)說法是正確的？A.甲的角速度最大、乙的線速度最小。B.丙的角速度最小、甲的線速度最大。C.三個(gè)物體的角速度、周期和線速度都相等。D.三個(gè)物體的角速度、周期一樣，丙的線速度最小。9.如圖所示，直徑為d的紙制圓筒以角速度ω繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(圖示為截面)。從槍口發(fā)射的子彈沿直徑穿過圓筒。若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時(shí)，在圓周上留下a、b兩個(gè)彈孔，已知aO與bO夾角為θ，求子彈的速度。10.如圖所示，為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若傳動(dòng)過程中皮帶不打滑。求：⑴線速度大小之比va：vb：vc：vd⑵角速度大小之比ωa：ωb：ωc：ωd⑶加速度大小之比aa：ab：ac：ad11.用細(xì)線拴著一個(gè)小球，在光滑水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。以下哪個(gè)說法是正確的？①小球線速度大小一定時(shí)，線越長(zhǎng)越容易斷。②小球線速度大小一定時(shí)，線越短越容易斷。③小球角速度一定時(shí)，線越長(zhǎng)越容易斷。④小球角速度一定時(shí)，線越短越容易斷。A.①③B.①④C.②③D.②④12.滑塊相對(duì)靜止于轉(zhuǎn)盤的水平面上，隨盤一起旋轉(zhuǎn)時(shí)所需向心力的來源是什么？A.滑塊的重力B.盤面對(duì)滑塊的彈力C.盤面對(duì)滑塊的靜摩擦力D.以上三個(gè)力的合力13.如圖所示，在雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中，有時(shí)會(huì)看到被男運(yùn)動(dòng)員拉著的女運(yùn)動(dòng)員離開地面在空中做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的精彩場(chǎng)面，目測(cè)體重為G的女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)和水平冰面的夾角約為30°，重力加速度為g，估算該女運(yùn)動(dòng)員：A.受到的拉力為3GB.受到的拉力為2GC.向心加速度為3gD.向心加速度為2g14.飛椅是一種游樂項(xiàng)目，其示意圖如圖所示。一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣。轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為θ。不計(jì)鋼繩的重力，要求求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω與夾角θ的關(guān)系。15.如圖所示，有一個(gè)固定的錐形漏斗，其內(nèi)壁是光滑的，內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B在各自不同的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。以下哪種說法是正確的？A.vA>vB.B.ωA>ωB.C.aA>aB.D.N_A>N_B.16.質(zhì)量為m的小球沿半徑為R的半球型碗底的光滑內(nèi)表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其角速度為ω。求此時(shí)小球離碗底的高度。17.如圖所示，有一個(gè)光滑的水平圓盤，其中心O處有一個(gè)小孔，用細(xì)繩穿過小孔，繩的兩端各系一個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B。圓盤上的A球做半徑為r=20cm的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，要求B球保持靜止?fàn)顟B(tài)，要求求出A球的角速度ω應(yīng)是多少。18.如圖所示，一端系著質(zhì)量為M=0.5kg的物體的細(xì)繩靜止在水平面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量為m=0.3kg的物體。M的中心與圓孔距離為0.2m，并已知M和水平面的最大靜摩擦力為2N?，F(xiàn)將此物體繞中心軸旋轉(zhuǎn)，要求求出當(dāng)角速度為哪些值時(shí)，m處于靜止?fàn)顟B(tài)。答案知識(shí)回顧：1.圓的基本概念。2.弧長(zhǎng)的概念及其在變加速曲線中的應(yīng)用。3.弧長(zhǎng)的計(jì)算公式，單位為m/s。4.弧度的概念及其在角速度中的應(yīng)用，單位為rad/s。5.周期、頻率、線速度和角速度之間的關(guān)系。6.角速度和線速度的單位及其在轉(zhuǎn)速中的應(yīng)用。7.向心加速度的概念及其計(jì)算公式，單位為m/s2。8.向心力、離心力、摩擦力和分力的概念及其計(jì)算公式。9.角速度和線速度的概念及其關(guān)系。針對(duì)訓(xùn)練：1.A2.B3.B4.D5.A6.B7.D8.D9.根據(jù)公式ω=φ/t和v=s/t，可以得到ωd=π-θ，即d=(π-θ)/ω。10.⑴2：1：2：4，⑵2：1：1：1，⑶4：1：2：4。11.C12.C13.B、C14.根據(jù)幾何關(guān)系和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可以得到ω=g*tanθ/(r+L*sinθ)