5.4圓周運(yùn)動(dòng)正式版

1、5.4圓周運(yùn)動(dòng)限時(shí)：45分鐘總分：100分一、選擇題（每小題8分，共48分）1 .對于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列說法中正確的是 （）A.線速度不變B.周期不變C.角速度大小不變 D.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變解析：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其線速度大小不變，方向沿圓弧的切線方向，時(shí)刻改變，故 A、D錯(cuò)誤.答案：BC2 . 一般的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械上都標(biāo)有“轉(zhuǎn)速xxx r/min"，該數(shù)值是轉(zhuǎn) 動(dòng)機(jī)械正常工作時(shí)的轉(zhuǎn)速，不同的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械上標(biāo)有的轉(zhuǎn)速一般是不同 的，下列有關(guān)轉(zhuǎn)速的說法正確的是（）A.轉(zhuǎn)速越大，說明該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械正常工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度一定越 大B.轉(zhuǎn)速越大，說明該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械正常工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度一定越 大C.轉(zhuǎn)速

2、越大，說明該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械正常工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期一定越大D.轉(zhuǎn)速越大，說明該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械正常工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率一定越大答案：BD3.2r如圖所示，皮帶傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)后，皮帶不打滑，皮帶輪上的A、B、C三點(diǎn)的位置如圖，則三點(diǎn)的速度關(guān)系是（）A. vA= vB, vB>vCB. vA=vB, vB=vCC. vA= vB, 3 B= 3 CD. 3 A>3 B, vB>vC解析：A B兩點(diǎn)在輪子的邊緣上，它們的線速度等于皮帶上各 點(diǎn)的線速度，所以Va= Vb, B、C兩點(diǎn)在同一輪上，所以3B= 3C,由v= 3 I1知 Vb>Vc, 3A>3B.答案：ACD4.某手表上秒針的長度是分

3、針長度的 1.2倍，則（）A.秒針的角速度是分針角速度的1.2倍B.秒針的角速度是分針角速度的60倍C.秒針尖端的線速度是分針尖端線速度的 1.2倍D.秒針尖端的線速度是分針尖端線速度的72倍解析：秒針、分針、時(shí)針的角速度之比 必：3=720 12 1,故A錯(cuò)，B對;秒針針尖線速度與分針針尖線速度之比 :俄:需乂莖72 =彳，故C錯(cuò)，D對.答案：BD5.假設(shè)“神舟”七號(hào)實(shí)施變軌后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，共運(yùn)行了n周，起始時(shí)刻為3,結(jié)束時(shí)刻為t2,運(yùn)行速度為v,半徑為r.則計(jì)算其運(yùn)行周期可用（ t2 3 1A. T= n B.ti 12T=nC. T=解析:由題意可知飛船勻速圓周運(yùn)動(dòng) n周所需時(shí)間&am

4、p;=t2 tl,故其周期& t2tl,故選項(xiàng)A正確.由周期公式有2mT=工，故選項(xiàng)C正確.答案：AC6.如圖所示，地球繞OO'軸自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)的角速度相等B.A、B兩點(diǎn)的線速度相等C.A、B兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等D.A、B兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等解析:A、B兩點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的圓心在地軸上的不同點(diǎn)，它們的半徑不同，線速度也不同.答案：AD二、非選擇題（共52分）7.（9分）如圖所示，一個(gè)圓環(huán)繞著一沿豎直方向通過圓心的軸OO'做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，M點(diǎn)和圓心連線與豎直軸的夾角為 60°.N點(diǎn)和圓心的連 線與豎直軸的夾角為30

5、76;,則球上 M、N兩點(diǎn)的線速度大小之比vM vN=,角速度大小之比 3M wN=,周期大小 之比 TM TN=.解析：M、N兩點(diǎn)隨圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，周期也相等，即3M：3N = 1:1, Tm：Tn=1：1.設(shè)圓球半徑為 R, M、N轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑分別為M = Rsin60 ,N = Rsin30 ,由 v= r知 VM：VN=M：rN=sin60 :sin30 = V3:1.答案：3:1 1:1 1:18. （8分）如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置，主動(dòng)輪 O1上兩輪的半徑分 別為3r和r,從動(dòng)輪。2的半徑為2r, A、B、C分別為輪緣上的三點(diǎn)， 設(shè)皮帶不打滑，則(1)A、B、C三點(diǎn)的角速度之比

6、3 A：3B:(oC=.(2)A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比 vA:vB:vC=.解析：皮帶不打滑，表示皮帶觸點(diǎn)處線速度大小相等，故Vb= Vc,因A與B為同一輪上兩點(diǎn)，角速度相等，線速度與半徑成正比，Va= 3vb,故三點(diǎn)線速度之比為 3:1:1.因Vb = Vc,當(dāng)線速度相等時(shí)，角速度與半徑成反比，B：rc= 1:2, 所以 GOB GJC= 2：1,又GCA= 3B,故三點(diǎn)角速度之比為221.解這類問題時(shí)要注意抓住傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)：同軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角速度相等；皮帶傳動(dòng)時(shí)，兩輪邊緣的線速度大小相等.再注意運(yùn)用v=(or找出它們之間的關(guān)系.答案：2:2 1：3 ：19. (10分)如圖所示，在男女

7、雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中，男運(yùn)動(dòng)員以 自己為轉(zhuǎn)軸拉著女運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若男運(yùn)動(dòng)員的轉(zhuǎn)速為 30r/min ,女運(yùn)動(dòng)員觸地冰鞋的線速度為 4.7m/s,求：(1)女運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度；(2)女運(yùn)動(dòng)員觸地冰鞋做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑.解析：男運(yùn)動(dòng)員與女運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同,(1)角速度：3= n2ntt/ = 30X 2 nt60rad/s=3.14 rad/s.(2)由 v =GJ4.73.14m 1.5m.答案：(1)3.14 rad/s (2)1.5m10. (12分)觀察自行車的主要傳動(dòng)部件，了解自行車是怎樣用鏈 條傳動(dòng)來驅(qū)動(dòng)后輪前進(jìn)的，如圖，其中乙圖是鏈條傳動(dòng)的示意圖，兩 個(gè)齒輪俗稱“牙

8、盤”.試分析并討論：鏈條甲乙(1)同一齒輪上各點(diǎn)的線速度大小、角速度是否相等？(2)兩個(gè)齒輪相比較，其邊緣的線速度大小是否相同？角速度是否 相同？轉(zhuǎn)速是否相同？(3)兩個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)速與齒輪的直徑有什么關(guān)系？你能推導(dǎo)出兩齒輪的轉(zhuǎn)速n及與齒輪的直徑dP d2的關(guān)系嗎？解析：(1)同一齒輪上各點(diǎn)繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，但同一齒 輪上各點(diǎn)到軸的距離不一定相等，由 v=r(o可知，只有r相等的點(diǎn)線速度大小相等，r不同的點(diǎn)線速度大小一定不相等.（2）因?yàn)殒湕l不打滑，兩輪邊緣的點(diǎn)線速度大小一定相同；由 v = 可知，兩輪半徑r不等，ri>2,故31V32；由3= 2 m知，5<, 轉(zhuǎn)速不同.由 v = r 3 和 3= 2m,得 v = 2Krn=；dn,而 v 相同，故 nidi =n2d2, 2二2，說明轉(zhuǎn)速與直徑成反比.答案：見解析11.Or（13分）如圖所示，在同一高度上有 A、B兩物體，它們的質(zhì)量分 別為m和M, A物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí) 針方向，軌道半徑為R,同時(shí)B物體在恒力F作用下，從靜止開始做 勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向向右，問：要使兩物體在某時(shí)刻的速度相 同，A物體做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度 3為多大？解析：要速度相同，則A物必須運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)（方向才會(huì)一致）,、，3 +