2021年高中物理人教版（新教材）必修第二册同步练习：第6章 第1节 圆周运动 （含解析）.doc

1、第六章第六章 第一节第一节 请同学们认真完成 练案 5 合格考训练 25分钟 满分60分 一、选择题(本题共 7 小题，每题 6 分，共 42 分) 1关于匀速圆周运动，下列说法错误的是( C ) A匀速圆周运动是变速运动 B匀速圆周运动的速率不变 C任意相等时间内通过的位移相等 D任意相等时间内通过的路程相等 解析：由线速度的定义知，速度的大小不变，也就是速率不变，但速度方向时刻改变， 选项 A、B 正确。做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等，选项 C 错误，选项 D 正确。 2如图所示为一种早期的自行车，这种带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设 计在当时主要是为了

2、( A ) A提高速度 B提高稳定性 C骑行方便 D减小阻力 解析：在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下，据公式 vr 知，轮子半径越大，车轮边 缘的线速度越大，车行驶得也就越快，故 A 选项正确。 3在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的 运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤，从物理知识的 角度来解释，以下说法正确的是( B ) A树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断 B树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断 C树木开始倒下时，树梢的周期较大，易于判断 D伐木工人的经验缺乏科学依据 解析：树木开始倒下时，树各处的角速度一

3、样大，故 A 错误；由 vr 可知，树梢的线 速度最大，易判断树倒下的方向，B 正确；由 T2 知，树各处的周期一样大，故 C、D 均错 误。 4 (2020 北京市海淀区人大附中高一期末)小乔同学在自己的 17 岁生日时，收到了小瑾 送她的音乐盒，如图所示，当音乐响起时，音乐盒上的女孩儿会随着音乐保持姿势原地旋转。 此时手臂上 A、B 两点的角速度大小分别为 A、B，线速度大小分别为 vA、vB，则( D ) AAB BA B CvAvB DvAvB 解析：由于 A、B 两处在人自转的过程中周期一样，所以 A、B 两处的角速度一样，故 A、 B 错误。由图可知 A 处转动半径大，根据 vr，

4、所以 A 处的线速度要大，故 C 错误，D 正 确。 5(2020 甘肃省靖远二中高一下学期期中)如图所示是一个玩具陀螺。a、b、c 是陀螺上 的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 稳定旋转时，下列表述正确的是( B ) Aa、b、c 三点的线速度大小相等 Ba、b、c 三点的角速度相等 Ca、b 的角速度比 c 的角速度大 Dc 的线速度比 a、b 的线速度大 解析：a、b、c 三点的角速度相同，而线速度不同，由 vr 得 vavbvc，选项 B 正确， 选项 A、C、D 错误。 6科技馆的科普器材中常有如图所示的匀速率的传动装置：在大齿轮盘内嵌有三个等大 的小齿轮。若齿轮的齿很小，大

5、齿轮的半径(内径)是小齿轮半径的 3 倍，则当大齿轮顺时针匀 速转动时，下列说法正确的是( C ) A小齿轮和大齿轮转速相同 B小齿轮和大齿轮周期相同 C小齿轮的角速度是大齿轮角速度的 3 倍 D大齿轮边缘的线速度是小齿轮的 3 倍 解析：大齿轮和小齿轮边缘的线速度大小相等，D 错；根据 vr 可知，大齿轮半径(内 径)是小齿轮半径的 3 倍时，小齿轮的角速度是大齿轮角速度的 3 倍，根据 T2 可知周期不 同，根据 2n 可知转速不同，AB 错误 C 正确。 7(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( CD ) A因为 vR，所以线速度 v 与轨道半径 R 成正比 B因为 v R，

6、所以角速度 与轨道半径 R 成反比 C因为 2n，所以角速度 与转速 n 成正比 D因为 2 T ，所以角速度 与周期 T 成反比 解析： 一定时，线速度 v 与轨道半径 R 成正比，选项 A 错误。v 一定时，角速度 与 轨道半径 R 成反比，选项 B 错误。在用转速或周期表示角速度时，角速度与转速成正比，与 周期成反比，选项 C、D 正确。 二、非选择题 8(8 分)如图所示，如果把钟表上的时针、分针、秒针看成匀速转动，那么它们的角速度 之比为 时分秒_112720_；设时针、分针、秒针的长度之比为 11.51.8，那 么三个指针尖端的线速度大小之比为 v时v分v秒_1181_296_。

7、解析：时针的周期 T时12 h720 min， 分针的周期 T分1 h60 min， 秒针的周期 T秒1 min， 所以 时分秒2 T时 2 T分 2 T秒 1 720 1 60 1 1112720； 又 r时r分r秒11.51.8， 则 v时v分v秒时r时分r分秒r秒1181 296 9(10 分)汽车转弯时，可认为前轮和后轮都做圆周运动，但它们的转弯半径不同，如图 所示，若汽车外侧前轮的转弯半径为 5 m，内侧后轮的转弯半径为 2.7 m，若外侧前轮转弯时 线速度为 10 m/s，则此时内侧后轮的线速度是多少？ 答案：5.4 m/s 解析：汽车转弯时，四轮有相同的角速度，根据 vr，可得：

8、v 前 v后 r前 r后，代入数据可得： v后5.4 m/s。 等级考训练 15分钟 满分40分 一、选择题(本题共 2 小题，每题 8 分，共 16 分) 1(多选)如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机，它是由两个大小相等直径约 30 cm 的感应玻璃盘起电的。其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮链接如图乙所示，现玻 璃盘以 100 r/min 的转速旋转，已知主动轮的半径约为 8 cm，从动轮的半径约为 2 cm，P 和 Q 是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑。下列说法正确的是( BC ) AP、Q 的线速度相同 B玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反 CP 点的线速度大小约为

9、1.6 m/s D摇把的转速约为 400 r/min 解析：由于线速度的方向沿曲线的切线方向，由图可知，PQ 两点的线速度的方向一定不 同。故 A 错误；若主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆 时针转动，所以玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反。故 B 正确；玻璃盘的直径是 30 cm， 转速是 100 r/min，所以线速度：vr2nr2100 60 0.3 2 m/s0.5 m/s1.6 m/s。故 C 正确；从动轮边缘的线速度：vcrc2100 60 0.02 m/s 1 15 m/s，由于主动轮的边缘各 点的线速度与从动轮边缘各点的线速度的大小相等，即 vzv

10、c, 所以主动轮的转速：nzz 2 25 r/min。故 D 错误。故选 BC。 2(多选)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图是某一变速车齿轮转动结构 示意图，图中 A 轮有 48 齿，B 轮有 42 齿，C 轮有 18 齿，D 轮有 12 齿，则( BC ) A该车可变换两种不同挡位 B该车可变换四种不同挡位 C当 A 轮与 D 轮组合时，两轮的角速度之比 AD14 D当 A 轮与 D 轮组合时，两轮的角速度之比 AD41 解析：由题意知，A 轮通过链条分别与 C、D 连接，自行车可有两种速度，B 轮分别与 C、 D 连接，又可有两种速度，所以该车可变换四种挡位，当 A 与 D 组

11、合时，两轮边缘线速度 大小相等，A 转一圈，D 转 4 圈，即A D 1 4，选项 B、C 对。 二、非选择题 3(11 分)收割机拨禾轮上面通常装 4 个到 6 个压板，如图所示，拨禾轮一边旋转，一边 随收割机前进，压板转到下方才发挥作用，一方面把农作物压向切断器，另一方面把切下来 的农作物铺放在收割台上，因此要求压板运动到下方时相对于农作物的速率与收割机前进方 向相反。已知收割机前进速率为 1.2 m/s，拨禾轮直径为 1.5 m，转速为 22 r/min，则压板运动 到最低点挤压农作物的速率为多大？ 答案：0.53 m/s 解析：设压板转到最低点时端点的速度为 v1， 则 v12nr23

12、.1422 60 1.5 2 m/s1.73 m/s。 由于拨禾轮是在收割机上，而收割机的前进速度为 v2，所以拨禾轮上的压板在最低点挤 压作物的速率为 vv1v2(1.731.2) m/s0.53 m/s，方向向后。 4(13 分)一半径为 R 的雨伞绕柄以角速度 匀速旋转，如图所示，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？ 答案：rR12 2h g 解析：间距关系如图所示(俯视图)。 雨滴飞出的速度大小为 vR 雨滴做平抛运动，在竖直方向上有 h1 2gt 2 在水平方向上有 svt 由几何关系知，雨滴半径 r R2s2 解以上几式得 rR12 2h g