专题6 圆周运动的基本计算 2020-2021高一物理下学期期末专题复习训练（人教版必修2）

专题6 圆周运动的基本计算 一、单选题 1．如图所示，两个啮合齿轮，小齿轮半径为10 cm，大齿轮半径为20 cm，大齿轮中C点离圆心O2的距离为10 cm，A，B分别为两个齿轮边缘上的点，则A，B，C三点的（　　） A． A，B线速度之比为2∶1 B．A，B角速度之比为1∶1 C．B，C向心加速度之比为2∶1 D．B，C转动周期之比为2∶1 【答案】C 【解析】A．两个齿轮为齿轮传动，故线速度大小相等，则A，B线速度之比为1∶1，故A错误； B．由 可得A，B角速度之比为2∶1，故B错误； CD．B、C属于同轴转动，角度相等，周期相等，由 可得B，C向心加速度之比为2∶1，故C正确；D错误。 故选C。 2．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止。则（　　） A．物体受到4个力的作用 B．物体所受向心力是物体所受的重力提供的 C．物体所受向心力是物体所受的弹力提供的 D．物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的 【答案】C 【解析】A．对物体进行受力分析，物体在竖直方向上受重力和静摩擦力，并且这两个力相互平衡，水平方向受圆筒给它指向圆心的弹力，所以物体受到三个力作用， A错误； BCD．由A得分析可知物体的合外力即为圆筒给它指向圆心的弹力，所以物体所受向心力由弹力提供，BD错误C正确。 故选C。 3．风能是可再生清洁能源，我国在风力发电方面的研究处于世界前列。在风能开发利用时，常用到风速仪，其结构如图（a）所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被遮挡。已知风轮叶片转动半径为，每转动圈带动凸轮圆盘转动一圈，凸轮每次经过透镜系统时，光线被挡住，接收不到光。若某段时间内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片（　　） A．转速逐渐增大，平均速率为 B．转速逐渐增大，平均速率为 C．转速逐渐减小，平均速率为 D．转速逐渐减小，平均速率为 【答案】C 【解析】根据题意,从题图乙可以看出，在时间内，探测器接收到光的时间越来越长，凸轮圆盘的挡光时间也越来越长，可以确定凸轮圆盘的转速在减小,即风轮叶片转动得越来越慢，从题图乙可以看出在时间内有4次挡光，即凸轮圆盘转动了4周，风轮叶片转动了4n周，风轮叶片转过的弧长 风轮叶片转动的平均速率 故C正确。 故选C。 4．A、B分别是地球上的两个物体，A在北纬某城市，B在赤道上某地，如图所示。当它们随地球自转时，它们的角速度分别是A、B，它们的线速度大小分别是vA和vB，下列说法正确的是（　　） A．A=B，vA<vB B．A=B，vA>vB C．A<B，vA=vB D．A>B，vA=vB 【答案】A 【解析】A与B均绕地轴做匀速圆周运动，在相同的时间转过的角度相等， A、B角速度相等，即 由角速度与线速度关系公式 B的转动半径较大，故B的线速度较大，即 故选A。 5．如图，质量为m=0.1kg的小球和a、b两根细绳相连，两绳分别固定在细杆上两点，其中a绳长La=4m，小球随杆一起在水平面内匀速转动，当两绳都拉直时，a、b两绳和细杆的夹角θ1=30°，θ2=45°，g=10m/s2。若a、b两绳始终张紧，则细杆转动的角速度ω可能是（　　） A．1rad/s B．2rad/s C．3rad/s D．4rad/s 【答案】B 【解析】当a绳恰好拉直，但Tb=0时，细杆的转动角速度为ω1，有 Tacos30°=mg Tasin30°=mω12Lasin30° 解得 ω1=1.7rad/s   当b绳恰好拉直，但Ta=0时，细杆的转动角速度为ω2，有 Tbcos45°=mg Tbsin45°=mω22LAsin30° 解得 ω2=2.2rad/s  要使两绳都拉紧 1.7 rad/s≤ω≤2.2rad/s     故选B。 6．如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（　　） A．角速度ωA=ωB B．线速度vA>vB C．运动周期TA＜TB D．对筒壁的压力FNA>FNB 【答案】B 【解析】A．小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，小球在轨道上受力如图所示： 因为A和B的质量相同，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的，即 因为球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，故A错误； B．再由向心力的计算公式 因为球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度就大 vA>vB 故B正确； C．由周期公式 所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C错误； D．根据受力可知轨道施