新教材2024-2025學年高中物理第3章圓周運動第1節(jié)勻速圓周運動快慢的描述分層作業(yè)魯科版必修第二冊

第1節(jié)勻速圓周運動快慢的描述A級必備學問基礎(chǔ)練1.下列關(guān)于甲、乙兩個做勻速圓周運動的物體的有關(guān)說法正確的是()A.若甲、乙兩物體的線速度相等,則角速度肯定相等B.若甲、乙兩物體的角速度相等,則線速度肯定相等C.若甲、乙兩物體的周期相等,則角速度肯定相等D.若甲、乙兩物體的周期相等,則線速度肯定相等2.(多選)如圖所示,在冰上芭蕾舞表演中,演員綻開雙臂單腳點地做著美麗的旋轉(zhuǎn)動作,在他將雙臂漸漸放下的過程中,他轉(zhuǎn)動的速度會漸漸變大,則它肩上某點隨之轉(zhuǎn)動的()A.轉(zhuǎn)速變大 B.周期變大C.角速度變大 D.線速度變大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13r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4.(多選)某手表上秒針的長度是分針長度的1.2倍,則()A.秒針的角速度是分針角速度的1.2倍B.秒針的角速度是分針角速度的60倍C.秒針尖端的線速度是分針尖端線速度的1.2倍D.秒針尖端的線速度是分針尖端線速度的72倍5.汽車在馬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馬路上行駛時,速率計的指針指在120km/h上,可估算此時該車車輪的轉(zhuǎn)速約為()A.1000r/s B.1000r/minC.1000r/h D.2000r/s6.(2024浙江嘉興高一期末改編)“行星減速機”的工作原理圖如圖所示,當中心“太陽齒輪”轉(zhuǎn)動時,三個完全相同的“行星齒輪”圍著“太陽齒輪”公轉(zhuǎn)的同時進行自轉(zhuǎn),并帶動“內(nèi)齒輪環(huán)”轉(zhuǎn)動。已知“太陽齒輪”半徑為R1,“行星齒輪”的半徑為R2,且R2=2R1,全部齒輪的齒縫相同,A、B、C分別是“太陽齒輪”“行星齒輪”和“內(nèi)齒輪環(huán)”邊緣上的點。在工作時,A點與B點的角速度之比為,轉(zhuǎn)速之比為;B點與C點的周期之比為,線速度之比為。

7.如圖所示,A、B兩個齒輪的齒數(shù)分別是z1、z2,各自固定在過O1、O2的軸上。其中過O1的軸與電動機相連接,此軸轉(zhuǎn)速為n1,求:(1)A、B兩齒輪的半徑r1、r2之比;(2)B齒輪的轉(zhuǎn)速n2。B級關(guān)鍵實力提升練8.(多選)火車以60m/s的速率轉(zhuǎn)過一段彎道,某乘客發(fā)覺放在桌面上的指南針在10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約10°。在此10s時間內(nèi),火車()A.運動路程為600mB.加速度為零C.角速度約為1rad/sD.轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4km9.如圖所示的裝置中,已知大輪B的半徑是小輪A的半徑的3倍。A、B在邊緣接觸,形成摩擦傳動,接觸點無打滑現(xiàn)象。B為主動輪,B轉(zhuǎn)動時邊緣的線速度為v,角速度為ω,則()A.A輪邊緣的線速度為vB.A輪的角速度為ωC.兩輪邊緣的線速度之比為vA∶vB=1∶1D.兩輪轉(zhuǎn)動的周期之比TA∶TB=3∶110.(多選)明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫(如圖所示),記錄了我們祖先的勞動才智。若A、B兩齒輪半徑的大小關(guān)系為rA>rB,則()A.齒輪A、B的角速度大小相等B.齒輪A的角速度小于齒輪B的角速度C.齒輪A、B邊緣的線速度大小相等D.齒輪A邊緣的線速度大小小于齒輪B邊緣的線速度大小11.(2024上海高一期中)如圖是一種測定分子速率的試驗裝置。半徑為R的圓筒B可繞O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,aOcd在始終線上,銀原子以肯定速率從d點沿虛線方向射出,穿過筒上狹縫c打在圓筒內(nèi)壁b點,ab弧長為s,其間圓筒轉(zhuǎn)過角度小于90°,則圓筒方向轉(zhuǎn)動沿(選填“順時針”或“逆時針”),銀原子速率為。(圖中θ未知)

12.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大小。(2)A球運動的線速度的最小值。

第1節(jié)勻速圓周運動快慢的描述1.C由v=ωr可知,只有在半徑r肯定時,線速度相等,角速度肯定相等,角速度相等,則線速度肯定相等,故選項A、B錯誤;由ω=2πT可知,甲、乙兩物體的周期相等時,角速度肯定相等,故選項C正確;由v=ωr=2πT2.ACD轉(zhuǎn)動的速度變大,是轉(zhuǎn)速變大,其角速度變大,周期變小,肩上某點距轉(zhuǎn)動圓心的半徑r不變,因此線速度也變大。3.BC由轉(zhuǎn)動裝置特點知,M、N兩木塊有相同的角速度,又由v=ωr知,因rN=13r,rM=r,故木塊M的線速度是木塊N4.BD秒針、分針的周期分別為1min、1h,周期之比為1∶60。依據(jù)ω=2πT得出角速度之比60∶1;依據(jù)v=ωr知秒針和分針針尖線速度之比為(60×1.2)∶1=725.B由題意得v=120km/h=1203.6m/s,r=0.3m,又v=2πnr,得n=v26.解析A、B、C分別是“太陽齒輪”“行星齒輪”和“內(nèi)齒輪環(huán)”邊緣上的點,他們通過齒輪傳動,線速度大小相等,B點與C點的線速度之比為1∶1;A點與B點的角速度與半徑成反比,故角速度之比為2∶1,轉(zhuǎn)速與角速度成正比,故A點與B點的轉(zhuǎn)速之比為2∶1;B點與C點的半徑之比為2∶5,由T=2πrv可知,B點與C答案2∶12∶12∶51∶17.解析(1)在齒輪傳動裝置中,各齒輪在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的“齒”是相同的,齒輪的齒數(shù)與周長成正比,故r1∶r2=z1∶z2。(2)在齒輪傳動進行時,每個嚙合的齒輪邊緣處線速度大小相等,因此齒輪傳動滿意齒輪轉(zhuǎn)速與齒數(shù)成反比,即n2n1=z1答案(1)z1∶z2(2)n8.AD火車做勻速圓周運動,向心加速度不為零,選項B錯誤;線速度v=60m/s,故10s內(nèi)運動的路程s=vt=600m,選項A正確;10s內(nèi)火車轉(zhuǎn)過的角度為θ=10°360°×2π=π18,故角速度為ω=θt=π180rad/s,選項C錯誤;轉(zhuǎn)彎半徑為r=vω=60π1809.CA、B兩輪邊緣上各點的線速度大小都與接觸點相同,故A輪邊緣的線速度為v,選項A錯誤、C正確;由ω=vr可知,ωA=3ω,選項B錯誤;由T=2πrv可知,TA∶TB10.BCA、B兩輪邊緣線速度大小相等,且齒輪A半徑比齒輪B大,所以齒輪A的角速度小于齒輪B的角速度,選項A、D錯誤,B、C正確。11.解析銀原子從d點打在圓筒內(nèi)壁b點時,其間圓筒轉(zhuǎn)過角度小于90°,則知圓筒沿順時針方向轉(zhuǎn)動。銀原子速率為v=2Rt=2Rθω=答案順時針212