第15练 圆周运动-2022年【寒假分层作业】高一年级物理（沪科版2020必修一+必修二）

第15练圆周运动（解析版） 一、单选题 1．关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A．周期不变 B．线速度大小、方向均不变 C．向心力大小、方向均不变 D．向心加速度大小、方向均不变 【答案】A 【详解】 匀速圆周运动是周期、角速度不变；线速度、向心力、向心加速度大小不变，方向改变的曲线运动。 故选A。 2．如图所示，甲、乙两人分别站在圆周上两个位置，两位置的连线为圆的一条直径。他们同时按顺时针方向沿圆周运动。甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为v1、v2，经时间t后，甲第一次追上乙。则该圆的直径为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】 设该圆的直径为d，由题意，根据匀速圆周运动规律可得 解得 故选C。 3．静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法中正确的是（　　） A．它们的运动周期都是相同的 B．它们的线速度都是相同的 C．它们的线速度大小都是相同的 D．它们的角速度是不同的 【答案】A 【详解】 AD．地球绕自转轴转动时，地球上各点的物体运动周期及角速度都是相同的，A正确，D错误； BC．地球表面上的物体，随地球做圆周运动的平面是物体所在纬线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬线上的物体圆周运动的半径是不同的，只有同一纬线上的物体转动半径相等，线速度的大小才相等，但即使物体的线速度大小相同，方向也各不相同，所以BC错误。 故选A。 4．如图所示，皮带传动装置中小轮半径ra是大轮半径rb的一半，大轮上c点到轮心O的距离恰等于ra，若皮带不打滑，则图中a、b、c三点（　　） A．a点与c点的线速度大小相等 B．a点与b点的角速度大小相等 C．a点与c点的周期相等 D．b点与c点周期相等 【答案】D 【详解】 由题意可知 根据 可知 ， 根据 可知 故ABC错误，D正确。 故选D。 5．变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图是某一变速自行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12齿，则（　　） A．该车可变换两种不同挡位 B．该车可变换五种不同挡位 C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4 D．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA∶ωD＝4∶1 【答案】C 【详解】 AB．A轮通过链条分别与C、D轮连接，自行车可有两种不同的挡位，B轮分别与C、D轮连接，又可有两种不同的挡位，所以该车可变换四种不同挡位，故A、B错误； CD．皮带类传动边缘点线速度相等，又齿轮的齿数与齿轮的半径大小成正比，故前齿轮的齿数与转动角速度的乘积等于后齿轮齿数与转动角速度的乘积，当A轮与D轮组合时，两轮边缘线速度大小相等，则有 NA·ωA＝ND·ωD 解得 ωA∶ωD＝ND∶NA＝12∶48＝1∶4 故C正确，D错误。 故选C。 二、填空题 6．周期 （1）周期T：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间，单位：______； （2）转速n：物体转动的______与所用时间之比．单位：______或______； （3）周期和转速的关系： （n的单位为r/s时）。 【答案】秒 圈数 转每秒 转每分 【详解】 （1）[1]T：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间，单位：秒； （2）[2][3][4]转速n：物体转动的圈数与所用时间之比．单位：转每秒或转每分。 7．线速度 （1）定义：物体做圆周运动，在一段______的时间Δt内，通过的弧长为Δs，则Δs与Δt的______叫作线速度，公式： （2）意义：描述做圆周运动的物体______的快慢； （3）方向：物体做圆周运动时该点的______方向； （4）匀速圆周运动 a.定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的______，这种运动叫作匀速圆周运动； b.性质：匀速圆周运动的线速度方向是在时刻______的，所以它是一种______运动，这里的“匀速”是指______不变。 【答案】很短 比值 运动 切线 大小处处相等 变化 变速 速率 【详解】 （1）[1][2]线速度定义：物体做圆周运动，在一段很短的时间Δt内，通过的弧长为Δs，则Δs与Δt的比值叫作线速度，公式： （2）[3]线速度意义：描述做圆周运动的物体运动的快慢； （3）[4] 线速度方向：物体做圆周运动时该点的切线方向； （4）[5]匀速圆周运动 a.定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动； [6][7][8]b.性质：匀速圆周运动的线速度方向是在时刻变化的，所以它是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。 8．用如图所示的装置可以测定分子速率。在小炉 O 中，金属银熔化并蒸发。银原子束通过小炉的圆孔逸出，经过狭缝 S1和 S2进