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

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上好课 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) 习题 圆周运动 传动 问题 以及 周期性 作业 功课
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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
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