（2021新人教版）高中物理必修第二册圆周运动同步精选练习（解析版+原卷版）.zip

2019-2020 学年高一下学期学年高一下学期(新教材人教版新教材人教版)物理同步精选练习物理同步精选练习 圆周运动圆周运动 一一 夯实基础夯实基础 1.(多选)某质点绕圆轨道做匀速圆周运动，下列说法中正确的是() A.因为它的速度大小始终不变，所以它做的是匀速运动 B.该质点速度大小不变，但方向时刻改变，是变速运动 C.该质点速度大小不变，处于平衡状态 D.该质点做的是变速运动，所受合外力不等于零 2.(多选)做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是() A速度B速率 C周期 D转速 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，下面说法中正确的是() 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 vr 知， ，角速度与线速度、半径两个因素有关，线速度大的角速度不一定 v r 大，A 错误；同样，r ，半径与线速度、角速度两个因素有关，角速度大的半径不一定 v 小，C 错误；由 T知，周期与半径、线速度两个因素有关，线速度大的周期不一定小， 2r v B 错误；而由 T可知， 越大，T 越小，D 正确 2 4.(多选)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是() A.相等的时间内通过的路程相等 B.相等的时间内通过的弧长相等 C.相等的时间内通过的位移相同 D.在任何相等的时间内，连接物体和圆心的半径转过的角度都相等 5.(多选)一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为 4 m/s，转动周期为 2 s，下列说法中正确 的是() A.角速度为 0.5 rad/s B.转速为 0.5 r/s C.运动轨迹的半径为 m D.频率为 0.5 Hz 4 6.如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成车轮有大车轮和小车轮， 大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之 比为 981，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑， 当手推手轮圈的角速度为 时，小车轮的角速度为() A B. C. D9 1 8 9 8 7.(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是() A.因为 vr，所以线速度大小 v 与轨道半径 r 成正比 B.因为 ，所以角速度 与轨道半径 r 成反比 v r C.因为 2n，所以角速度 与转速 n 成正比 D.因为 ，所以角速度 与周期 T 成反比 2 T 8.(2019哈师大附中期中哈师大附中期中)汽车在公路上行驶时一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的 距离等于车轮的周长.某国产轿车的车轮半径约为 30 cm，当该型号的轿车在高速公路上匀 速行驶时，驾驶员面前速度计的指针指在“120 km/h”上，可估算出该车轮的转速近似为( 取 3.14)() A.1 000 r/s B.1 000 r/min C.1 000 r/h D.2 000 r/s 9.(多选)A、B 两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长之比 sAsB23，转过的圆心角之比 AB32.则下列说法正确的是() A.它们的线速度大小之比 vAvB23 B.它们的角速度之比 AB23 C.它们的周期之比 TATB23 D.它们的周期之比 TATB32 10.一汽车发动机的曲轴每分钟转 2 400 周，求： (1)曲轴转动的周期与角速度； (2)距转轴 r0.2 m 的点的线速度的大小. 二二 提升训练提升训练 1.(2019辽宁省实验中学期中辽宁省实验中学期中)如图所示，小强同学正在荡秋千，关于绳上 a 点和 b点的 线速度和角速度，下列关系正确的是() A.vavb B.vavb C.ab D.a2d，则木板的重心 由右轮正上方移到左轮正上方所需的时间是() A. B. 2 d R C. D. d R 6.(多选)火车以 60 m/s 的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在 10 s 内匀 速转过了约 10.在此 10 s 时间内，火车() A.运动路程为 600 m B.加速度为零 C.角速度约为 1 rad/s D.转弯半径约为 3.4 km 7.(多选)如图所示为一种齿轮传动装置，忽略齿轮啮合部分的厚度，甲、乙两个轮子的半径 之比为 13，则在传动的过程中() A.甲、乙两轮的角速度大小之比为 31 B.甲、乙两轮的周期之比为 31 C.甲、乙两轮边缘处的线速度之比为 31 D.甲、乙两轮边缘上的点相等时间内转过的弧长之比为 11 8.(多选)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是() A根据 T，线速度越大，则周期越小 2R v B根据 T，角速度越大，则周期越小 2 C角速度越大，速度的方向变化越快 D线速度越大，速度的方向变化越快 9.(多选)如图所示，直径为 d 的纸筒以角速度 绕中心轴匀速转动，将枪口垂直指向圆筒 轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，若忽略空气阻力及子弹自身重力 的影响，则子弹的速度可能是() A. B. C. D. d d 2 d 3 d 4 10.如图所示，半径为 R 的圆轮在竖直面内绕 O 轴匀速转动，轮上 a、b 两点与 O 的连线相 互垂直，圆轮最低点距地面的高度为 R，a、b 两点均粘有一个小物体，当 a 点转至最低位 置时，a、b 两点处的小物体同时脱落，经过相同时间落到水平地面上.(不计空气阻力，重 力加速度为 g) (1)试判断圆轮的转动方向(说明判断理由)； (2)求圆轮转动的角速度. 2019-2020 学年高一下学期学年高一下学期(新教材人教版新教材人教版)物理同步精选练习物理同步精选练习 圆周运动圆周运动 一一 夯实基础夯实基础 1.(多选)某质点绕圆轨道做匀速圆周运动，下列说法中正确的是() A.因为它的速度大小始终不变，所以它做的是匀速运动 B.该质点速度大小不变，但方向时刻改变，是变速运动 C.该质点速度大小不变，处于平衡状态 D.该质点做的是变速运动，所受合外力不等于零 答案BD 2.(多选)做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是() A速度B速率 C周期 D转速 答案 BCD 解析 速度是矢量，匀速圆周运动的速度方向不断改变；速率、周期、转速都是标量， B、C、D 正确 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，下面说法中正确的是() 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 答案 D 解析由 vr 知， ，角速度与线速度、半径两个因素有关，线速度大的角速度不一定 v r 大，A 错误；同样，r ，半径与线速度、角速度两个因素有关，角速度大的半径不一定 v 小，C 错误；由 T知，周期与半径、线速度两个因素有关，线速度大的周期不一定小， 2r v B 错误；而由 T可知， 越大，T 越小，D 正确 2 4.(多选)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是() A.相等的时间内通过的路程相等 B.相等的时间内通过的弧长相等 C.相等的时间内通过的位移相同 D.在任何相等的时间内，连接物体和圆心的半径转过的角度都相等 答案ABD 解析匀速圆周运动是指速度大小不变的圆周运动，因此在相等时间内通过的路程相等， 弧长相等，转过的角度也相等，故 A、B、D 正确；相等时间内通过的位移大小相等，方 向不一定相同，故 C 错误. 5.(多选)一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为 4 m/s，转动周期为 2 s，下列说法中正确 的是() A.角速度为 0.5 rad/s B.转速为 0.5 r/s C.运动轨迹的半径为 m D.频率为 0.5 Hz 4 答案BCD 解析由题意知 v4 m/s，T2 s，根据角速度与周期的关系可知 rad/s3.14 2 T rad/s；由 vr 得 r m；由 T 得转速 n r/s0.5 r/s；又由频率与周期的关 v 4 1 n 1 T 1 2 系得 f 0.5 Hz.故 A 错误，B、C、D 正确. 1 T 6.如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成车轮有大车轮和小车轮， 大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之 比为 981，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑， 当手推手轮圈的角速度为 时，小车轮的角速度为() A B. C. D9 1 8 9 8 答案 D 解析 手轮圈和大车轮的转动角速度相等，都等于 ，大车轮、小车轮和地面之间不打滑， 则大车轮与小车轮的线速度相等，若小车轮的半径是 r，则有 v9rr，小车轮的角 速度为 9，选项 D 正确 7.(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是() A.因为 vr，所以线速度大小 v 与轨道半径 r 成正比 B.因为 ，所以角速度 与轨道半径 r 成反比 v r C.因为 2n，所以角速度 与转速 n 成正比 D.因为 ，所以角速度 与周期 T 成反比 2 T 答案CD 解析当 一定时，线速度大小 v 才与轨道半径 r 成正比，所以 A 错误；当 v 一定时，角 速度 才与轨道半径 r 成反比，所以 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，故 C、D 正确. 8.(2019哈师大附中期中哈师大附中期中)汽车在公路上行驶时一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的 距离等于车轮的周长.某国产轿车的车轮半径约为 30 cm，当该型号的轿车在高速公路上匀 速行驶时，驾驶员面前速度计的指针指在“120 km/h”上，可估算出该车轮的转速近似为( 取 3.14)() A.1 000 r/s B.1 000 r/min C.1 000 r/h D.2 000 r/s 答案B 解析根据公式 vr 和 2n 可得 n17.7 r/s1 062 r/min，故 B 正确， v 2r A、C、D 错误. 9.(多选)A、B 两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长之比 sAsB23，转过的圆心角之比 AB32.则下列说法正确的是() A.它们的线速度大小之比 vAvB23 B.它们的角速度之比 AB23 C.它们的周期之比 TATB23 D.它们的周期之比 TATB32 答案AC 解析由 v知 ，选项 A 对；由 知 ，选项 B 错；由 知 s t vA vB 2 3 t A B 3 2 2 T ，选项 C 对，D 错. TA TB B A 2 3 10.一汽车发动机的曲轴每分钟转 2 400 周，求： (1)曲轴转动的周期与角速度； (2)距转轴 r0.2 m 的点的线速度的大小. 答案(1) s80 rad/s(2)16 m/s 1 40 解析(1)由于曲轴每秒钟转40(周)即 n40 r/s，则周期T s；而每转一周为 2 2 400 60 1 n 1 40 rad，因此曲轴转动的角速度 2n240 rad/s80 rad/s. (2)已知 r0.2 m，因此这一点的线速度大小为 vr800.2 m/s16 m/s. 二二 提升训练提升训练 1.(2019辽宁省实验中学期中辽宁省实验中学期中)如图所示，小强同学正在荡秋千，关于绳上 a 点和 b 点的线 速度和角速度，下列关系正确的是() A.vavb B.vavb C.ab D.ab 答案C 解析绳子绕 O 点转动，则 a、b 两点角速度相等，即 ab，D 错，C 对；因 ra2d，则木板的重心 由右轮正上方移到左轮正上方所需的时间是() A. B. 2 d R C. D. d R B木板与两轮间无相对滑动时，木板运动的速度与轮边缘的线速度相同，由题意知木板 的重心由右轮正上方移到左轮正上方的过程中的位移大小为 d，则有 dRt，得 t，B 正确 d R 6.(多选)火车以 60 m/s 的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在 10 s 内匀 速转过了约 10.在此 10 s 时间内，火车() A.运动路程为 600 m B.加速度为零 C.角速度约为 1 rad/s D.转弯半径约为 3.4 km 答案AD 解析由 svt 知，s600 m，A 正确； 在弯道做曲线运动，火车加速度不为零，B 错误； 由 10 s 内转过 10知，角速度 rad/s rad/s0.017 rad/s，C 错误. t 10 360 2 10 180 由 vr 知，r m3.4 km，D 正确. v 60 180 7.(多选)如图所示为一种齿轮传动装置，忽略齿轮啮合部分的厚度，甲、乙两个轮子的半径 之比为 13，则在传动的过程中() A.甲、乙两轮的角速度大小之比为 31 B.甲、乙两轮的周期之比为 31 C.甲、乙两轮边缘处的线速度之比为 31 D.甲、乙两轮边缘上的点相等时间内转过的弧长之比为 11 答案AD 解析这种齿轮传动，与不打滑的皮带传动规律相同，即两轮边缘的线速度相等，故 C 错 误；根据线速度的定义 v可知，弧长 svt，故 D 正确；根据 vr 可知 ，又 s t v r 甲、乙两个轮子的半径之比 r1r213，故甲、乙两轮的角速度之比 12r2r131，故 A 正确；周期 T，所以甲、乙两轮的周期之比 T1T22113，故 B 错误. 2 8.(多选)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是() A根据 T，线速度越大，则周期越小 2R v B根据 T，角速度越大，则周期越小 2 C角速度越大，速度的方向变化越快 D线速度越大，速度的方向变化越快 BC根据 T，当轨道半径一定时，才有线速度越大，周期越小，选项 A 错误；角速 2R v 度越大，周期越小，选项 B 正确；单位时间内质点与圆心的连线(圆半径)转过的角度越大， 速度的方向变化越快，选项 C 正确，D 错误 9.(多选)如图所示，直径为 d 的纸筒以角速度 绕中心轴匀速转动，将枪口垂直指向圆筒 轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，若忽略空气阻力及子弹自身重力 的影响，则子弹的速度可能是() A. B. C. D. d d 2 d 3 d 4 答案AC 解析由题意知圆筒上只有一个弹孔，说明子弹穿过圆筒时，圆筒转过的角度应满足 (2k1)(k0,1,2)，子弹穿过圆筒所用的时间 t ，则子弹的速度 d v v(k0,1,2)，故选项 A、C 正确. d 2k1 10.如图所示，半径为 R 的圆轮在竖直面内绕 O 轴匀速转动，轮上 a、b 两点与 O 的连线相 互垂直，圆轮最低点距地面的高度为 R，a、b 两点均粘有一个小物体，当 a 点转至最低位 置时，a、b 两点处的小物体同时脱落，经过相同时间落到水平地面上.(不计空气阻力，重 力加速度为 g) (1)试判断圆轮的转动方向(说明判断理由)； (2)求圆轮转动的角速度. 答案(1)逆时针理由见解析(2) g 2R 解析(1)由题意知，a 点物体做平抛运动，hbha，若 b 点物体与 a 点物体下落的时间相同， 则 b 点物体必须做竖直下抛运动，故知圆轮转动方向为逆时针方向. (2)a 点物体做平抛运动，则有：R gt2 1 2 b 点物体竖直下抛，则有：2Rv0t gt2 1 2 由得 v0 gR 2 又因 v0 R 由解得 . g 2R