高效作业05 圆周运动-【优化探究】2022高一物理暑假高效作业（新教材版）

高效作业５ １．C　匀速圆周运动是指速度大小不变的圆周运动,因此在相 等时间内通过的路程相 等、弧 长 相 等、转 过 的 角 度 相 等,故 A、B、D 正 确;相 等 时 间 内 通 过 的 位 移 不 一 定 相 同,故 C 错误. ２．B　由于P、Q 两点属于同轴转动,所以P、Q 两点的角速度是 相等的,即ωP ＝ωQ;同时由图可知,Q 点到螺母的距离比较 大,由v＝ωr可知,Q 点的线速度大,即vP＜vQ,B正确. ３．AC　由题意可知“神舟十一号”匀速圆周运动n周所需时间 Δt＝t２－t１,故其周期T＝ Δt n ＝ t２－t１ n ,选项 A正确;由周期公 式有T＝２πrv ,选项 C正确. ４．A　同轴转动,角速度大小相等,周期、转速都相等,选项 A 正确,C、D错误;角速度大小相等,但转动半径不同,根据v＝ ωr可知,线速度大小不同,选项B错误. ５．BC　A轮通过链条分别与 C、D连接,自行车可有两种速度, B轮分别与 C、D连接,又可有两种速度,所以该车可变换４ 种挡位,故 A错误,B正确;当 A 与 D组合时,两轮边缘线速 度大小相等,A 转一圈,D 转４圈,即 ωA ωD ＝ １４ ,故 C 正确,D 错误. ６．BD　因为轮胎不打滑,相对于地面,轮胎与地面接触处保持 相对静止,该点相当于转动轴,它的速度为零,车轴的速度为 ωR,而轮胎上缘的速度大小为２ωR,故选项B、D正确. ７．B　两小球的角速度相同,设为ω,则有v１＝ωr１,v２＝ωr２,r１ ＋r２＝L.以上各式联立解得r２＝ v２ v１＋v２ L,B正确. ８．A　由甲、乙、丙三个齿轮依靠齿轮传动,三者线速度大小相 同,其半径分别为r１、r２、r３,则ω１r１＝ω２r２＝ω３r３,故ω３＝ r１ω１ r３ ,故 A正确. ９．BC　主动轮顺时针转动时,皮带带动从动轮逆时针转动,A 错误,B正确;由于两轮边缘线速度大小相同,根据v＝２πrn, 可得两轮转速与半径成反比,所以 C正确,D错误. １０．B　由圆锥齿轮的特点,得vB ＝vC,根据v＝ωr可知ωB ≠ ωC,选项 A错误;由vC＝vB,vB＝ωBrB,ωB＝ωA ＝ vA rA ,知vC ＝ rB rA vA,则vA＝ rA rB vC,且rB≠rC,选项 B正确,D错误;A、B 同轴转动,角速度相同,选项 C错误. １１．B　小球在竖直方向上只受重力作用,做自由落体运动,故 小球从A 到B 的时间为t＝ ２hg ,设小球从A 运动到B 的 过程中,沿水平方向转了n圈,则有v０t＝n􀅰２πR,当n＝１ 时,小球进入上面小口的速率v０最小,解得v０＝πR ２g h ,B 正确. １２．C　子弹从 A盘到 B盘,B盘转过的角度θ＝２πn＋ π６ (n＝ ０,１,２,􀆺),B盘 转 动 的 角 速 度ω＝２πT ＝２πf＝２πn＝２π× ３６００ ６０ rad /s＝１２０πrad/s,子弹在 A、B盘间运动的时间等于 B盘转动的时间,即２v＝ θ ω ,所以v＝２ωθ ＝ １４４０ １２n＋１m /s(n＝ ０,１,２,􀆺),n＝０ 时,v＝１４４０m/s;n＝１ 时,v≈１１０．７７ m/s;n＝２时,v＝５７．６m/s,C正确. １３．解析:(１)由于曲轴每秒钟转２４００６０ ＝４０ (周),周期T＝１４０s ; 而每转一周为２πrad,因此曲轴转动的角速度ω＝２πT ＝８０π rad/s. (２)已知r＝０．２m,因此这一点的线速度v＝ωr＝８０π×０．２ m/s＝１６πm/s. 答案:(１)１４０s　８０πrad /s　(２)１６πm/s １４．解析:速度相同即大小、方向相同,B为水平向右,A 一定要 在最低点才能保证速度水平向右.由题意可知:当 A 从 M 点运动到最低点时 t＝nT＋３４T (n＝０,１,２􀆺),线速度v＝ωr 对于B(初速度为０): v＝at＝Fm (nT＋３４T )＝Fm (n＋３４ )２π ω 解得F＝ ２mω ２r π(４n＋３) (n＝０,１,２􀆺). 答案:F＝ ２mω ２r π(４n＋３) (n＝０,１,２􀆺) １５．解析:水滴飞出的速度大小v＝ωR 水滴做平抛运动,故: 竖直方向有h＝１２gt ２ 水平方向有l＝vt 由题意画出俯视图,如图所示. 由几何关系知,水滴形成圆的半径 r＝ R２＋l２ 联立以上各式得r＝R １＋２ω ２h g . 答案:R １＋２ω ２h g 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋