课时作业9 匀速圆周运动规律的应用 (Word练习)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中物理必修第二册(人教版)

课时作业(9)　匀速圆周运动规律的应用 1．甲、乙、丙三个物体，甲静止地放在北京，乙静止地放在上海，丙静止地放在三亚．当它们随地球一起转动时，则(　　) A．甲的角速度最大，乙的线速度最小 B．丙的角速度最小，甲的线速度最大 C．三个物体的角速度、周期和线速度都相等 D．三个物体的角速度、周期一样，丙的线速度最大 D　[甲、乙、丙三个物体随地球一起转动时它们的周期和角速度均相同，由于甲的半径最小而丙的半径最大，由线速度和角速度的关系v＝ωr知甲的线速度最小而丙的线速度最大，故A、B、C错误，D正确．] 2．(2020·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．va＝vb　　　　　 B．va>vb C．ωa＝ωb D．ωa<ωb C　[绳子绕O点转动，则a、b两点角速度相等，即ωa＝ωb，D错，C对；因ra<rb，故va<vb，A、B错．] 3．(多选)如图所示，直径为d的纸筒以角速度ω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． AC　[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θ＝(2k＋1)π(k＝0,1,2…)，子弹穿过圆筒所用的时间t＝(k＝0,1,2…)，故选项A、C正确．]，则子弹的速度v＝＝ 4．某皮带传动装置如图所示，主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2．已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是(　　) A．从动轮做顺时针转动 B．从动轮边缘上的质点角速度和主动轮边缘上的质点角速度相等 C．从动轮的转速为n D．从动轮的转速为n C　[根据题意可知，从动轮做逆时针转动，A错误；皮带传动模型，边缘线速度相等，根据v＝ωr，两轮半径不同，角速度不同，B错误；因为边缘线速度大小相等，根据v＝n，C正确，D错误．]＝2πrn可知，转速与半径成反比，所以从动轮转速为 5．如图所示，自行车的大齿轮A、小齿轮B、后轮C的半径之比为4∶1∶16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，关于A、C轮缘的线速度和角速度说法正确的是(　　) A．ωA∶ωC＝1∶4 B．ωA∶ωC＝4∶1 C．vA∶vC＝1∶4 D．vA∶vC＝4∶1 A　[因为A、B的线速度大小相等，根据ω＝，A、B的半径之比为4∶1，所以A、B的角速度之比为1∶4，B、C的角速度大小相等，所以ωA∶ωC＝1∶4，故A正确，B错误；因为ωB＝ωC，RB∶RC＝1∶16，根据v＝r·ω知vB∶vC＝1∶16，所以vA∶vC＝1∶16，故C，D均错误．] 6．某多级减速装置的示意图如图所示，每一级减速装置都是由固定在同一转动轴上、绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成，各级之间用皮带相连．若每级减速装置中大轮的半径为R＝1 m、小轮的半径为r＝0．5 m，则当第一级的大轮外缘线速度大小为v1＝80 m/s时，第五级的大轮外缘线速度大小是(　　) A．40 m/s B．20 m/s C．10 m/s D．5 m/s D　[根据同轴转动角速度相等知，第一级大轮和小轮角速度相等，根据v＝r·ω知，第一级小轮的线速度为v1′＝v1＝40 m/s； 根据皮带传动边缘线速度大小相等可知： 第二级大轮边缘的线速度大小为v2＝v1′＝40 m/s， 所以第二级小轮的线速度为v2′＝v2＝20 m/s， 第三级大轮边缘的线速度为v3＝v2′＝20 m/s， 第三级小轮边缘的线速度大小为v3′＝v3＝10 m/s， 第四级大轮边缘的线速度大小为v4＝v3′＝10 m/s， 第四级小轮边缘的线速度大小为v4′＝v4＝5 m/s， 第五级大轮边缘的线速度大小v5＝v4′＝5 m/s；选项D正确．] 7．如图所示，一半径为R的雨伞绕伞柄以角速度ω匀速旋转．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？ 解析　雨滴掉落前和落地时的水平间距关系如图所示(俯视图)． 雨滴飞出的速度大小为v＝ωR 雨滴做平抛运动，在竖直方向上有h＝gt2 在水平方向上有x＝vt 由几何关系知，地面上雨滴围成的圆的半径r＝ 解以上几式得r＝R ． 答案　R $