内容正文:
知识点3 圆周运动(解析版)
一、单选题(本大题共10小题)
1.[来源:2019-2020学年安徽省蚌埠市高一(下)期末物理试卷]
如图是一种叫“指尖陀螺”的玩具。当将陀螺绕位于中心A的转轴旋转时,陀螺上B、C两点的周期、角速度及线速度的关系正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
ABC三点共轴转动,角速度大小相等,根据比较线速度的大小。结合角速度相等比较周期的大小。
解决本题的关键知道共轴转动的特点,角速度相等,知道线速度与角速度、周期、转速的关系即可正确求解。
【解答】
由于是共轴转动,所以B、C两点的角速度相等,,则转动周期相等,;由于C的半径大于B的半径,所以根据知,C的线速度大于B的线速度,;则可知ABC错误,D正确。
故选D。
2.[来源:2019-2020学年甘肃省天水一中高一(下)期末物理试卷(理科)]
如图,一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为,该同学和秋千踏板的总质量约为。绳的质量忽略不计,当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为,此时每根绳子平均承受的拉力约为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
本题主要考查向心力,在最低点,对同学和秋千踏板受力分析,根据牛顿第二定律列式求解每根绳子平均承受的拉力。
【解答】
把同学和秋千踏板看成整体,在最低点,对同学和秋千踏板受力分析,根据牛顿第二定律得:
解得:,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.[来源:2019-2020学年江苏省无锡市江阴市高一(上)期末物理试卷]
游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目,简化后的示意图如图所示。飞椅用钢绳固定悬挂在顶部同一水平转盘上的圆周上,转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后,每根钢绳含飞椅及游客与转轴在同一竖直平面内。图中甲的钢绳的长度大于乙的钢绳的长度,钢绳与竖直方向的夹角分别为、,不计钢绳的重力。下列判断正确的是
A. 甲的角速度大于乙的角速度
B. 甲、乙的线速度大小相同
C. 无论两个游客的质量分别有多大,一定大于
D. 如果两个游客的质量相同,则有等于
【答案】C
【解析】
由重力与拉力的合力提供向心力可以确绳子的偏角与L的关系,据确定线速度的大小,由向心力公式确定向心力的大小。
飞椅做的是圆周运动,确定圆周运动所需要的向心力是解题的关键,向心力都是有物体受到的某一个力或几个力的合力来提供,在对物体受力分析时一定不能分析出物体受向心力这么一个单独的力。
【解答】
同轴转动角速度相同,由可知半径不同线速度不同,则,则AB错误;
重力与拉力的合力为,由,其中R为圆盘半径,解得:,得,L越小则越小。则,与质量无关,则C正确,D错误。
4.[来源:2019-2020学年陕西省咸阳市高一(下)期末物理试卷]
如图所示为修正带内部结构示意图,大、小齿轮啮合在一起,半径分别为和,a、b分别是大小齿轮边缘上的两点,当齿轮匀速转动时,a、b两点
A. 线速度大小之比为 B. 角速度之比为
C. 周期之比为 D. 向心加速度大小之比为
【答案】D
【解析】
因为是齿轮传动,所以a、b两点的线速度大小相等,根据、、即可分别得到它们的角速度之比、周期之比和向心加速度之比。
齿轮传动,则轮子边缘上各点的线速度相等,这一点是解题的关键。另外熟练掌握线速度、角速度、周期、向心加速度的关系也很重要。
【解答】
A.因为是齿轮传动,所以a、b两点的线速度相等,故A错误;
B.根据可知,它们的角速度之比为,故B错误;
C.根据周期公式可知,它们的周期之比为,故C错误;
D.根据向心加速度公式可得,它们的向心加速度之比为,故D正确。
故选:D。
5.[来源:2019-2020学年四川省凉山州高一(下)期末物理试卷]
下列关于匀速圆周运动的说法,正确的是
A. 匀速圆周运动是一种平衡状态
B. 匀速圆周运动是一种匀速运动
C. 匀速圆周运动是一种匀变速运动
D. 匀速圆周运动是一种速度和加速度都不断改变的运动
【答案】D
【解析】
做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用,从而产生指向圆心的向心加速度,向心加速度只改变物体的速度的方向不改变速度的大小.
匀速圆周运动要注意,其中的匀速只是指速度的大小不变,合力作为向心力始终指向圆心,合力的方向是时刻在变化的,加速度的方向也是时刻在变化的.
【解答】
匀速圆周运动线速度大小不变,方向改变,不是匀速运动,也不是平衡状态,故AB错误;
C.匀速圆周运动的加速度指向圆心,大小不变,方向时刻改变,所以不是匀变速运动,故C错误;
D.根据上面分析可知匀速圆周运动是一种速度和加速度都不断改变的运动,故D正确。
故选D。
6.[来源:2019-2020学年广东省揭阳市产业园高一(下)期末物理试卷]
关于做匀速圆周运动的质点,