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高一物理《2.1描述圆周运动基础训练题(教科版)》

来源:101教育网整理 2018-04-03 字体大小: 分享到:

21描述圆周运动基础训练题(教科版)

[1]

关于匀速圆周运动的角速度和线速度,下列说法中正确的是(    )

A

.半径一定,角速度与线速度成反比   B.半径一定,角速度与线速度成正比

C

.线速度一定,角速度与半径成正比 D.角速度一定,线速度与平径成反比

[2]

如图2118所示,静止在地球上的物体都要随地球一起转动,下列说法中正确的是(    )

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

[3]

质点做匀速圆周运动,则(    )

A

.在任何相等的时间里,质点的位移都相等

B

.在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等

C

.在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相等

D

.在任何相等的时间里,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等

      

     图

2118             2119             2120

[4]

两个小球固定在一根长为L的杆的两端,绕杆的O点做圆周运动,如图2119所示,当小球1的速度为v1时,小球2的速度为v2,则转轴O到小球2的距离是(    )

A

  B C D

[5]

如图2120所示为一皮带传动装置,右轮的半径为rA是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2rb点在小轮上且到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中,皮带不打滑,则(    )

A

a点与b点的线速度大小相等     Ba点与b点的角速度大小相等

C

a点与c点的线速度大小相等 Da点与d点的线速度大小相等

[6]

时针、分针和秒针转动时,下列正确的说法是(    )

A

.秒针的角速度是分针的60     B.分针的角速度是时针的60

C

.秒针的角速度是时针的360D.秒针的角速度是时针的86400

[7]

电视画面每隔s更迭一帧,当屏幕上出现一辆车匀速奔驰的情景时,观众如图2121所示注视车辆的辐条,试问下列说法正确的是(    )

A

.若在s内,每根辐条恰好转过45°,则观众觉得车轮是不动的

B

.若在s内,每根辐条恰好转过360°,则观众觉得车轮是不动的

C

.若在s内,每根辐条恰好转过365°,则观众觉得车轮是倒转的

D

.若在s内,每根辐条恰好转过355°,则观众觉得车轮是倒转的

               

 

2121                    2122

[8]

无级变速能在变速范围内任意连续地变换速度,性能优于传统的挡位变速.很多种高档汽车都应用了无级变速.如图2122是截获锥式无级变速模型示意图,两个锥轮中间有一个滚轮.主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动.以下判断中正确的是(    )

A

.当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从右向左移动时从动轮转速降低,滚轮从左向右移动时从动轮转速增加

B

.当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低,滚轮从右向左移动时从动轮转速增加

C

.当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置上时,则主动轮转速n1、从动轮转速n2之间的关系为:n2n1

D

.当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置上时,则主动轮转速n1、从动轮转速n2之间的关系为:n2n1

[9]

一半径为R的雨伞绕柄以角速度ω匀速旋转,如图2123所示,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r为多少?

2123

 

[10]

如图2124(a)所示为测量电动机转动时的角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.

(1)

请将下列实验步骤按先后排序:      

A

.使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触

B

.接通电火花计时器的电源,使它工作起来

C

.起动电动机,使圆形卡纸转动起来

D

.关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图2124(b)所示),写出角速度ω的表达式,代人数据,得出ω的测量值

(2)

要得到ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是       

A

.秒表     B.毫米刻度尺     C.圆规     D.量角器

(3)

写出角速度ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的意义:          

                                     

   

2124                            2125

[11]

一个圆筒长L=200cm,其两端以纸封闭,使筒绕其中心轴线OO′匀速转动,一子弹沿与OO′平行的方向以v400m/s的速度匀速穿过圆筒,在圆筒两端分别留下弹孔AB,如图2125所示,今测得A孔和轴线所在平面与B孔和轴线所在平面间的夹角为120°,求此圆筒每秒内转动多少圈?

 

 

 

 

参考答案

1

B  ω知,线速度一定时,角速度与半径成反比;由vωr知,角速度一定时,线速度与半径成正比;半径一定时,角速度与线速度成正比.

2

A  地球绕自转轴转动时,地球上各点的周期及角速度都是相同的,地球表面物体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,但即使物体的线速度大小相同,方向也各不相同.故答案为A

3

BD  质点做匀速圆周运动时,相等时间内通过的圆弧长度相等,即路程相等,B项正确;此时半径所转过的角度也相等,D项正确.但由于位移是矢量,在相等时间里,质点位移大小相等,方向却不一定相同,因此位移不一定相同,而平均速度也是矢量,虽然大小相等,但方向不尽相同,故AC错误.本题选BD

4

B 设转轴O到小球2的距离是L2,根据ω1ω2,可得,推导可得L2,故B选项正确.

5

C  左、右两轮通过皮带传动,在皮带不打滑的前提下,应有ac两点的线速度大小相等,bcd三点的角速度大小相等,即vavcωcωd

 

则可得:vbrωbvc2rωcvd4rωd

 

显然vdvcvb,则vdvavb

 

varωavbrωb,则ωaωbABD三项错误,C项正确.

6

A 秒针转一圈,分针转一格即圆周,所以秒针的角速度是分针的60倍,A正确;而分针转一圈,时针转五格即圆周,所以分针的角速度是时针的12倍,B错误;通过换算可知秒针的角速度是时针的60×12=720倍,故CD都错误.

7

ABD  因为人的视觉暂留时间为0.1s,而在s内每根辐条转过的角度若为45°的整数倍,因为重复性而使人觉得车轮不动.正确选项为ABD

8

BC 设某一时刻,滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置上时,三个轮的轮缘的线速度相等,得n1Dln2D2,即n2nl,故C选项正确,D选项错误;当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时,D1变小,D2变大,在n1不变的情况下,n2变小.反之,当滚轮从右向左移动时,D1变大,D2变小,在n1不变的情况下,n2变大,故B选项正确,A选项错误.

9

.如右图所示,雨滴飞出的速度大小为vωR

雨滴做平抛运动:

 

在竖直方向上有hgt2

 

在水平方向上有xvt

 

  由几何关系知,雨滴半径r

 

解以上几式得

         

rR

10

(1)ACBD (2)D (3)ωθn个点对应的圆心角,T为相邻两点的时间间隔.

本题测量电动机匀速转动的角速度,故应先起动电动机,使电动机转速达到稳定后,接通电火花计时器的电源,使它工作起来.打点计时器本身是一种计时仪器,能测出圆形卡纸转过一定角度时所需的时间,故并不需要秒表,而转过的角度必须用量角器测得,测得

n个点对应的圆心角为θT为打点计时器打出相邻两点的时间间隔,则ω

11

.首先由子弹匀速穿过圆筒可计算出子弹穿过圆筒所用时间为:tss,                                 ①

由于整个圆筒在做匀速圆周运动,因此圆筒转过的角度应为一系列的可能值:θ

2πk(k0l23,…)    

 

由角速度的定义式、角速度与转速的关系可知:

 

ω2πn    

 

由①、②、③三式联立可解得:

n=200

(r/s)(k0123,…)

 

答:圆筒每秒钟转过的圈数为200(k012,…)圈.

 

[

高考教师点拨]

1

(2004年上海春季高考题)由“嫦娥奔月”到“万户飞天”,由“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟遨游太空,中华民族载人航天的梦想已变成现实.“神舟”5号飞船升空后,  先运行在近地点高度为200km、远地点高度为350km的椭圆轨道上,实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了n周,起始时刻为t1,结束时刻为t2,运行速度为v,半径为r,则计算其运行周期可用(    )

A

T BT CT DT

[

解析]  由题意可知飞船做匀速圆周运动n周所需时间Δtt2t1,故其周期T,选项A正确;由周期公式有T,选项C正确.

[

答案] AC

[

点评] 本题仅考查周期的基本概念,注意排除干扰因素.

2

(2003年上海高考题)某品牌电动自行车的铭牌如下:

车型:

20英寸(车轮直径:508mm

电池规格:

36V 12Ah(蓄电池)

整车质量:

40kg

额定转速:

210r/min

外形尺寸:

L1800mm×W650mm×H1100mm

充电时间:

28h

电机:后轮驱动、直流永磁式电机

额定工作电压/电流:

36V/5A

根据此铭牌中的有关数据,可知该车的额定时速约为

(    )

A

15km/h   B18km/h   C20km/h D25km/h

[

解析]  由题意可知车轮半径R=254mm0.254m,车轮额定转速n=210r/min=r/sr/s,故车轮转动的角速度ω2nπ,则车轮轮缘上点的线速度vωR2nπR2××3.14×0.254×3.6km/h20km/h

[

答案]  C

[

点评] 物理知识在实际生活中的应用,是高考信息题的主要来源这一.要善于建立物理模型、提取有用信息.

3

(2004年江苏)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材:电磁打点计时器(50Hz)、米尺、纸带、复写纸片.

实验步骤:①如图

2127所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;②起动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点;③经过一段时间,停止转动和打点;取下纸带,进行测量.

     

 

2127                       2128

(1)

由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω        ,式中各量的意义是      

(2)

某次实验测得圆盘半径r5.50×10-2m,得到的纸带的一段如图2128所示,求得角速度为              

[

解析]  (1)圆盘匀速转动,纸带匀速运动,有x2x1vtt=(n1)Tv=ωr,由以上三式得ω

(2)

x1x2对应的米尺上的刻度值分别为010.5×10-2m,数得打点数n=15个,T0.02sr=5.50×10-4m,代入公式可得ω6.8rad/s

[

答案]  (1)  T为打点计时器打点的时间间隔,r为圆盘半径,x1x2是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值,n为选定的两点间的打点数(含两点)(2)6.8rad/s

4(2003年上海高考题)如图2129所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图,A为光源,B为光电接收器,AB均固定在车身上,C为小车的车轮,D为与C同轴相连的齿轮,车轮转动时,A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号,被B接收并转换成电信号,由电子电路记录和显示,若实验显示单位时间内的脉冲数为n,累计脉冲数为N,则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是            ;小车速度的表达式为v      ;行程的表达式为x     

[

解析]  设齿轮共有P个齿,转动一周的时间为T由于单位时间内的脉冲数为n,则,故转动周期T.设车轮C的半径为R,则车速v=ωRR.在累计脉冲数为N的时间内,行程的表达式为:

 

             xvt·

[

答案]  车轮半径R  齿轮的齿数P 2πnR/P 2πNR/P

5(2005年上海高考题)一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝.将激光器与传感器上下对准,使二者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的上下两侧,且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动,激光器连续向下发射激光束.在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出相应图线.图2130为该项装置示意图,图2130为所接收的光信号随时间变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,图中Δt1=1.0×10-3s,Δt2=0.8×10-3s

 

2130            2131

(1)

利用图中的数据求1 s时圆盘转动的角速度;

(2)

说明激光器和传感器沿半径移动的方向;

(3)

求图中第三个激光信号的宽度Δt3

[

解析]  (1)由图2131可得,转盘的转动周期T0.8s,角速度ω=rad/s7.85rad/s

(2)

激光器和传感器沿半径由中心向边缘移动.因为脉冲宽度在逐渐变窄,表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减小,即圆盘上对应传感器所在位置的线速度逐渐增加,所以激光器和传感器沿半径向边缘移动.

(3)

设狭缝宽为d,传感器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为ri,第i个脉冲的宽度为Δti,激光器和传感器沿半径的运动速度为v,则:Δti=T

r3

r2r2r1vT, r2r1

由以上各式,得

Δ

t3s6.7×10-2s

[

点评] 此题利用传感器把其他信息转化为电信号,以及应用计算计等高科技手段处理数据,这给高考注入了现代气息.题目注重了基础化、生活化、综合化、新颖化,着重考查了学生的识图、分析、推理等能力,这将是今后高考的趋势.

年级

 高一

学科

物理

版本

教科版

期数

 

内容标题

2.1描述圆周运动基础训练题(教科版)

分类索引号

  G.622.475

分类索引描述

  统考试题与题解

主题词

2.1描述圆周运动基础训练题(教科版)

栏目名称

 学校题库

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