内容正文:
课时分层训练(五) 圆周运动
知识点1 线速度、角速度及其关系
1.(多选)下列关于匀速圆周运动的说法正确的是( )
A.是线速度不变的运动 B.是角速度不变的运动
C.是周期不变的运动 D.是转速不变的运动
BCD 解析:线速度不仅有大小,还有方向,各点线速度的方向是圆周上该点的切线方向,所以线速度是变化的,则A错误;角速度ω=,对于匀速圆周运动ω为定值,同理,周期、转速也为定值,则B、C、D都正确。
2.一质点做匀速圆周运动,在时间t内转过n周。已知圆周半径为R,则该质点的线速度大小为( )
A. B.
C. D.
B 解析:时间t内转过n周,则周期T=,角速度ω==,线速度大小v=ωR=,B正确。
知识点2 两种传动装置——皮带传动、同轴传动
3.(多选)如图所示为自行车的传动装置示意图,A、B、C分别为大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的一点,则在此传动装置中( )
A.B、C两点的线速度大小相同
B.A、B两点的线速度大小相同
C.A、B两点的角速度与对应的半径成正比
D.B、C两点的线速度大小与对应的半径成正比
BD 解析:A、B两点属于皮带传动,同一条皮带上线速度大小相同,由ω=得角速度与对应的半径成反比,B正确,C错误;B、C两点属于同轴传动,角速度相同,由 v=ωr得线速度大小与对应的半径成正比,A错误,D正确。
4.如图所示是自行车传动装置的示意图,其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮,Ⅱ是半径为r2的小齿轮,Ⅲ是半径为r3的后轮。假设脚踏板的转速为n,则自行车前进的速度为( )
A. B.
C. D.
C 解析:脚踏板的转速为n,则轮Ⅰ的角速度ω1=2πn,边缘的线速度大小v1=ω1r1=2πnr1,轮Ⅰ、Ⅱ边缘的线速度大小相同,则v1=2πnr1=v2=ω2r2,得ω2=,轮Ⅱ、Ⅲ的角速度相同,则 v3=ω2r3=,C正确。
5.(多选)如图所示为某一皮带传动装置。主动轮M的半径为r1,从动轮N的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是( )
A.从动轮做顺时针转动
B.从动轮做逆时针转动
C.从动轮的转速为n
D.从动轮的转速为n
BC 解析: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,可得两轮的转速与半径成反比,故从动轮的转速为n,C正确,D错误。
6.一半径为R的雨伞绕伞柄以角速度ω匀速旋转,如图所示。伞边缘距地面高h,甩出的水滴在地面上形成一个圆,重力加速度大小为g,则此圆的半径r为多少?
解析:水滴飞出时的速度大小v=ωR
水滴做平抛运动,故竖直方向有h=gt2
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,水滴在地面上形成的圆的半径 r=
联立以上各式得r=R。
答案:R
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