2013高中物理 5.4《实验：研究平抛运动》同步规范训练 新人教版必修2.doc

4圆周运动

(时间：60分钟)
知识点基础中档稍难对匀速圆周运动的理解1、2描述圆周运动物理量之间的关系3、456传动问题789综合提升10、1112

知识点一对匀速圆周运动的理解
1．做匀速圆周运动的物体，下列不变的物理量是
()．
A．速度B．速率C．角速度D．周期
解析物体做匀速圆周运动时，速度的大小虽然不变，但它的方向在不断变化，选项B、C、D正确
答案BCD
2．静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是
()．
A．它们的运动周期是相同的
B．它们的线速度是相同的
C．它们的线速度大小是相同的
D．它们的角速度是不同的
解析如图所示，地球绕自转轴转动时，地球上各点的运动周期及角速度都是相同的．地球表面上的物体，随地球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．

答案A
知识点二描述圆周运动物理量之间的关系
3．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法正确的是
()．
A．线速度大的角速度一定大
B．线速度大的周期一定小
C．角速度大的半径一定小
D．角速度大的周期一定小
解析由v＝rω得ω＝eq\f(v,r)，显然只有当半径r一定时，角速度与线速度才成正比，故A项错；由v＝eq\f(2πr,T)得T＝eq\f(2πr,v)，只有当半径r一定时，周期与线速度才成反比，故B项错；由ω＝eq\f(v,r)知，线速度一定时，角速度与半径成反比，故C项错；由ω＝eq\f(2π,T)得T＝eq\f(2π,ω)，显然周期与角速度成反比，角速度大的，周期一定小，故D项对．
答案D
4．甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步．在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度分别为ω1、ω2和v1、v2则
()．
A．ω1>ω2，v1>v2 B．ω1<ω2，v1<v2
C．ω1＝ω2，v1<v2D．ω1＝ω2，v1＝v2
解析由ω＝eq\f(2π,T)可知，ω1＝ω2；v1＝eq\f(2πR,T)，v2＝eq\f(2π×2R,T)＝eq\f(4πR,T)>v1，故C项正确．
答案C
5．如图5-4-9所示，两个小球固定在一根长为l的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动．当小球A的速度为vA时，小球B的速度为vB，则小球A到轴心O的距离是
()．

图5-4-9
A．vA(vA＋vB)l B.eq\f(vAl,vA＋vB)
C.eq\f(（vA＋vB）l,vA) D.eq\f(（vA＋vB）l,vB)
解析设小球A到轴心O的距离为x，因两小球固定在同一转动杆的两端，故两小球做圆周运动的角速度相同，半径分别为x、l－x.根据ω＝eq\f(v,r)有eq\f(vA,x)＝eq\f(vB,l－x)，解得x＝eq\f(vAl,vA＋vB)，正确选项为B.
答案B
6．机械表(如图5-4-10)所示的分针与秒针从重合至第二次重合，中间经历的时间为
()．

图5-4-10
A.eq\f(59,60)min B．1min
C.eq\f(60,59)min D.eq\f(61,60)min
解析先求出分针与秒针的角速度：
ω分＝eq\f(2π,3600)rad/s，ω秒＝eq\f(2π,60)rad/s.
设两次重合时间间隔为Δt，则有φ分＝ω分·Δt，φ秒＝ω秒·Δt，φ秒－φ分＝2π，即Δt＝eq\f(2π,ω秒－ω分)＝eq\f(2π,\f(2π,60)－\f(2π,3600))s＝eq\f(3600,59)s＝eq\f(60,59)min.故正确答案为C.
答案C
知识点三传动问题
7．如图5-4-11所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺外表面上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是
()．

图5-4-11
A．a、b和c三点的线速度大小相等
B．a、b和c三点的角速度相等
C．a、b的角速度比c的大
D．c的线速度比a、b的大
解析a、b和c都是陀螺上的点，其角速度均为ω，故B正确、C错误；由题图可知，a、b和c三点随陀螺旋转而做圆周运动的半径关系是ra＝rb>rc，由v＝ωr可知，va＝vb>vc，故A、D均错误．
答案B
8．如图5-4-12所示为一皮带传动装置，a、b分别是两轮边缘上的两点，c处在O1轮上，且有ra＝2rb＝2rc，则下列关系正确的有
()．

图5-4-12
A．va＝vbB．ω