物理人教必修2新素养同步优练：第五章　曲线运动 第4节 Word版含解析.doc

1、 - 1 - 第第五五章章 第四节第四节 基础夯实基础夯实 一、选择题(14 题为单选题，5 题为多选题) 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 ( A ) A提高速度 B提高稳定性 C

2、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 - 2 - 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，树各处的角速度一样大，故 A 错误；由 vr

3、 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(2019 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。 5质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是(

4、 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，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 6做匀速圆周运动的同学，10 s 内沿半径为 20 m 的圆周运动了 50 m，试求该同学做匀 速圆周运动时： - 3 - (1)线速度的大小； (2)角速

5、度的大小； (3)周期的大小。 答案：(1)5 m/s (2)0.25 rad/s (3)8 s 解析：(1)由线速度的定义式 vs t得 vs t 50 10 m/s5 m/s。 (2)由 vr 得 v r 5 20 rad/s0.25 rad/s。 (3)由 2 T 得 T2 2 0.25 s8 s。 7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

6、，可得：v 前 v后 r前 r后，代入数据可得： v后5.4 m/s。 能力提升能力提升 一、选择题(1、2 题为单选题，3、4 题为多选题) 1(2019 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 ) - 4 - 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

7、据 vr，所以 A 处的线速度要大，故 C 错误，D 正 确。 2如图所示，一个学生把风刮倒的旗杆绕着 O 点扶起来，已知旗杆的长度为 L，学生手 握旗杆的位置的高度始终为 h，当学生以速度 v 向左运动时，旗杆转动的角速度为(此时旗杆 与地面的夹角为 )( C ) Av L Bvsin h Cvsin 2 h D v hsin 解析：把人的速度分解为垂直旗杆的速度 v1和沿旗杆的速度 v2，v1vsin，此时手握旗 杆的位置到 O 点的距离为 h sin，则 v1 h sin vsin 2 h ，C 正确。 3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

8、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 1.6 m/s - 5 - 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

9、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 0.5 m/s1.6 m/s。 故 C 正确； 从动轮边缘的线速度：vcrc2100 60 0.02 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 vzvc, 所以主动轮的转速：nzz 225 r/min。故 D 错误。故选 BC。 4 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 1

10、2 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 5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

11、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， - 6 - 则 v12nr23.1422 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。 6一半径为 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