6.1 习题课：圆周运动的传动问题和周期性问题（备作业）-2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）.zip

第1 页,共 4 页6.1 习题课：圆周运动的传动问题和周期性问题习题课：圆周运动的传动问题和周期性问题一、选择题一、选择题1.静止在地球上的物体会随地球自转一起运动，即绕地轴做圆周运动。比较地球上不同位置的物体（两极除外）绕地轴的圆周运动，下列说法中正确的是（ ） A. 角速度都不同 B. 线速度都相同 C. 周期都相同 D. 向心加速度大小都相同2.如图所示，一芭蕾舞演员保持图中的姿势，绕自身竖直轴线原地旋转，则她手臂上的A、B 两点的角速度和线速度关系，正确的是（ ） A. A=B,vAvB B. A=B,vAvB C. AB,vA=vB D. AB,vA=vB3.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有 A、B、C 三点，这三点所在处的半径rArBrC ， 则以下有关各点线速度 v、角速度 的关系中正确的是（ ） A. vAvBvC B. vCvAvB C. CAB D. CBA4.如图所示，电风扇同一扇叶上的 P、Q 两点到转轴的距离分别为 rP、rQ，且 rPrQ，电风扇正常转动时()AP 点的线速度比 Q 点的线速度小BP 点的角速度比 Q 点的角速度小CP 点的线速度比 Q 点的线速度大DP 点的角速度比 Q 点的角速度大5如图所示的装置，M、N 棒连接相同旋转速度的电机，在图中所示的时刻 A 点与 B 点第2 页,共 4 页位于同一竖直线上，对此下列说法正确的是（ ）AA 点与 B 点的线速度相同BA 点与 B 点的周期相同C经过 t = 2s，A 点与 B 点的线速度相同DA 点的向心加速度大于 B 点的向心加速度6如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑，其半径为 R，上部侧面 A 处开有小口，在 A 处小口的正下方 B 处亦开有与其大小相同的小口，小球从 A 处小口沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动。要使小球从 B 处小口处飞出，小球进入 A 处小口的最小速率 v0为（）AB2gRh2gRhCD2hRg2gRh7.子弹以初速度 v0水平向右射出，沿水平直线穿过一个正在沿逆时针方向转动的薄壁圆筒，在圆筒上只留下一个弹孔（从 A 位置射入，B 位置射出，如图所示） 。OA、OB 之间的夹角 =/3，已知圆筒半径 R=0.5 m，子弹始终以 v0=60 m/s 的速度沿水平方向运动（不考虑重力的作用） ，则圆筒的转速可能是（） 第3 页,共 4 页A.20 r/s B.60 r/s C.100 r/s D.140 r/s二、非选择题8.如图所示，在同一竖直平面内有 A、B 两物体，A 物体从 a 点起以角速度 沿顺时针方向做半径为 R 的匀速圆周运动，同时 B 物体从圆心 O 自由下落，要使 A、B 两物体在 d 点相遇，求角速度 必须满足的条件。第4 页,共 4 页第1 页,共 7 页6.1 习题课：圆周运动的传动问题和周期性问题习题课：圆周运动的传动问题和周期性问题一、选择题一、选择题1.静止在地球上的物体会随地球自转一起运动，即绕地轴做圆周运动。比较地球上不同位置的物体（两极除外）绕地轴的圆周运动，下列说法中正确的是（ ） A. 角速度都不同 B. 线速度都相同 C. 周期都相同 D. 向心加速度大小都相同【答案】 C 【解析】地球上不同位置的物体（两极除外）绕地轴做圆周运动的角速度和周期都相同，但是由于转动半径不同，根据 v=r 可知，线速度不同；根据 a=2r 可知，向心加速度不相同， C 符合题意，ABD 不符合题意。 故答案为：C。2.如图所示，一芭蕾舞演员保持图中的姿势，绕自身竖直轴线原地旋转，则她手臂上的A、B 两点的角速度和线速度关系，正确的是（ ） A. A=B,vAvB B. A=B,vAvB C. AB,vA=vB D. AB,vA=vB【答案】 A 【解析】由于保持图中姿势不变，绕自身竖直轴转动，因此身体各部位的角速度相等，即A=B 又由于 A 的转动半径大于 B 的转动半径，因此 A 的线速度大于 B 的线速度。rv故答案为：A。3.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有 A、B、C 三点，这三点所在处的半径rArBrC ， 则以下有关各点线速度 v、角速度 的关系中正确的是（ ） A. vAvBvC B. vCvAvB C. CAB D. CBA【答案】 A 【解析】AB图中 A 与 B 两点通过同一根皮带传动，线速度大小相等，即 vA= vB，A、C 两点绕同一转轴转动，有 ，由于 A= CvA= rAAvC= rCC第2 页,共 7 页 ，因而有 ，得到 rA rCvA vCvA= vB vCA 符合题意，B 不符合题意；CD由于 A=vArA因而有， ， 又由于 ，所以 B=vBrBA BA= CA= C BCD 不符合题意。故答案为：A。4.如图所示，电风扇同一扇叶上的 P、Q 两点到转轴的距离分别为 rP、rQ，且 rPrQ，电风扇正常转动时()AP 点的线速度比 Q 点的线速度小BP 点的角速度比 Q 点的角速度小CP 点的线速度比 Q 点的线速度大DP 点的角速度比 Q 点的角速度大【答案】 A 【解析】P、Q 两点同轴做匀速转动，角速度相等，设为 ，由图可知 Q 点转动的半径大，P 点转动的半径小；由公式 vr， 相等，则 P、Q 两点的线速度大小关系为 vP rA则有 vB vAA 错误、B 正确；C由 AB 选项可知无论经过多少时间 A 点与 B 点的线速度都不会相同，C 错误；D根据向心加速度的计算公式有 a = 2r由图可知 rB rA则有 aB aAD 错误。故选 B。6如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑，其半径为 R，上部侧面 A 处开有小口，在 A 处小口的正下方 B 处亦开有与其大小相同的小口，小球从 A 处小口沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动。要使小球从 B 处小口处飞出，小球进入 A 处小口的最小速率 v0为（）AB2gRh2gRh第4 页,共 7 页CD2hRg2gRh【答案】B【解析】小球在竖直方向做自由落体运动，根据可得小球在桶内的运动时间为212hgt在水平方向，以圆周运动的规律来研究，运动的时间为联立2htg021,2,3,Rtnnv可得当时，取最小值，所以最小速率0221,2,3,n Rgvn Rnth1n 02gvRhB 正确，ACD 错误，故选 B。7.子弹以初速度 v0水平向右射出，沿水平直线穿过一个正在沿逆时针方向转动的薄壁圆筒，在圆筒上只留下一个弹孔（从 A 位置射入，B 位置射出，如图所示） 。OA、OB 之间的夹角 =/3，已知圆筒半径 R=0.5 m，子弹始终以 v0=60 m/s 的速度沿水平方向运动（不考虑重力的作用） ，则圆筒的转速可能是（） A.20 r/s B.60 r/s C.100 r/s D.140 r/s【答案】C【解析】根据几何关系可得 A与B之间的距离等于 R，在子弹飞行距离为 R的时间内，圆筒转动的角度为（n=1，2，3，），由=t得123n（n=1，2，3，）。12 3nt(61) 3n设圆筒的转速为N，据=2N得时间t=，(61) 613 2 6nnNN第5 页,共 7 页由题意知R=v0t，即0.5 m=60 m/s616nN整理得N=20（6n-1）当n=1时，N=100 r/s当n=2时，N=220 r/s可以判定选项C正确。二、非选择题8.如图所示，在同一竖直平面内有 A、B 两物体，A 物体从 a 点起以角速度 沿顺时针方向做半径为 R 的匀速圆周运动，同时 B 物体从圆心 O 自由下落，要使 A、B 两物体在 d 点相遇，求角速度 必须满足的条件。【答案】=（n=0，1，2，）43 2n2gR【解析】B物体从圆心O到d点的运动是自由落体运动，B物体从O点到d点所用的时间t1满足R=，所以t1=。2112gt2RgA物体做匀速圆周运动，从a点运动到d点转过的角度应满足=2n+（n=0，1，2，）3 2所用时间为t2=（n=0，1，2，）32 2nt1=t2，得=（n=0，1，2，）2Rg32 2n第6 页,共 7 页解得=（n=0，1，2，）。43 2n2gR第7 页,共 7 页