第15练 描述圆周运动的物理量-2022年【寒假分层作业】高一物理（人教版2019必修第二册）

第15练 描述圆周运动的物理量 一、线速度 1. 对线速度的理解 （1）线速度是物体做圆周运动的瞬时速度，线速度越大，物体运动得越快。 （2）线速度是矢量，它既有大小，又有方向，线速度的方向在圆周各点的切线方向上。 （3）线速度的大小：v＝ ，Δs代表在时间Δt内通过的弧长。 2. 对匀速圆周运动的理解 （1）线速度速度大小不变的圆周运动。 （3）匀速圆周运动是一种变速运动。 二、角速度、周期、频率和转速 1. 对角速度的理解 （1）角速度描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢，角速度越大，物体转动得越快。 （2）角速度的大小：ω＝ ，Δθ代表在时间Δt内物体与圆心的连线转过的角度。 2. 对周期和频率（转速）的理解 （1）周期描述了匀速圆周运动的一个重要特点——时间周期性。其具体含义是：描述匀速圆周运动的一些变化的物理量，每经过一个周期时，大小和方向与初始时刻完全相同，如线速度等。 （2）当单位时间取1 s时，f＝n。频率和转速对匀速圆周运动来说在数值上是相等的，但频率具有更广泛的意义，两者的单位也不相同。 3. 周期、频率和转速间的关系：T＝ ＝ 。 三、描述匀速圆周运动的各物理量之间的关系 1. 描述匀速圆周运动的各物理量之间的关系 （1）v＝ ＝ ＝2πnr （2）ω＝ ＝ ＝2πn （3）v＝ωr 一、选择题 1.如图所示为探究向心力大小表达式的实验装置图。在探究时主要采用的科学方法是（   ） A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想实验法 D.演绎法 【答案】 A 【解析】使用向心力演示器研究向心力大小与质量的关系时半径和角速度都不变，研究向心力大小与半径的关系时质量和角速度都不变，研究向心力大小与角速度的关系时半径和质量都不变，所以采用的科学方法是控制变量法。 故答案为：A。 2.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是 A.平抛运动是变加速曲线运动 B.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等 C.匀速圆周运动为匀变速曲线运动 D.圆周运动所受合力指向圆心 【答案】 B 【解析】平抛运动加速度不变，是匀变速曲线运动，故A错误；平抛运动加速度恒定，速度每秒的增加量相同，故B正确；匀速圆周运动，加速度方向时刻在变，为变加速曲线运动，故C错误；匀速圆周运动所受合力一定指向圆心，非匀速圆周运动切向加速度不为零，则合力不指向圆心，故D错误。 3.如图所示,轻绳的一端系着物块 ,另一端通过水平转盘中心的光滑小孔 吊着小球 随转盘一起绕通过小孔 的竖直轴匀速转动,小球 始终与转盘保持相对静止。已知物块 与转盘的接触面是粗糙的,则物块 受力的个数可能是( ) A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】 BC 【解析】由题可知，绳子的拉力等于小球 的重力 ;当绳子的拉 力恰好等于 做圆周运动的向心力时,即 时, 受重 力、转盘的支持力以及绳子的拉力3个力的作用；当绳子的拉力不等 于 做圆周运动的向心力时，即 时， 受重力、转盘的支持力、绳子的拉力以及转盘对 的静摩擦力共4个力的作用，故 A、D错误，B、C正确。 4.钓鱼爱好者钓鱼时，身体正对前方目标，左脚前跨半步，先将钓竿尖朝后（铅坠与饵钩也同在身后），双手举竿过肩，上身重心移至左脚，同时向正前方挥动钓竿.铅坠与饵钩会随着钓竿做圆周运动.当铅坠从头顶通过的瞬间，放开压扣导线的手指.与此同时，将握竿的左手收到左侧腹部，右手压竿向前（与左手成水平状），使钓竿自然地抛投出去，落入目标水域之中.为了让铅坠与饵钩落得更远，爱好者会换用长竿.若挥竿动作不变的情况下，则使铅坠与饵钩的（ ） A.角速度变大 B.线速度变大 C.向心加速度变小 D.频率变大 【答案】B 【解析】挥竿动作不变，角速度不变，由 ， 知，线速度变大，向心加速度变大，频率不变.故选B. 5.如图所示是起吊重物的吊车，当液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，则下列说法正确的是（   ） A.M和N两点的周期之比为1：2 B.M和N两点的角速度之比为1：2 C.M和N两点的线速度之比为1：2 D.M和N两点的向心加速度之比为1：4 【答案】 C 【解析】A．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，可知M和N两点的周期之比为1：1，A不符合题意； B．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，可知M和N两点的角速度之比为1：1，B不符合题意； C．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，由 可知M和N两点的线速度之比为1：2，C符合题意； D．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，由 可知M和N两点的加速度之比为1：2，D不符合题意。 故答案为：C。 6.如图所示，质量分别为 、 的物块A，B，与水平