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课时梯级训练(7) 圆周运动
1.关于圆周运动,下列说法正确的是( )
A.圆周运动可能是匀速运动
B.圆周运动可能是匀变速曲线运动
C.圆周运动一定是非匀变速运动
D.圆周运动加速度可能不变
C 解析:圆周运动是曲线运动,因此合外力不等于零。圆周运动的加速度方向是在变化的,所以圆周运动一定是非匀变速运动,C正确,A、B、D错误。
2.(2022·黑龙江哈尔滨高一期中)某同学用圆规匀速画了一个四分之三圆,用时1.5 s。他又测得这个圆弧的半径为2 cm。则他画圆时,关于笔尖的运动情况,错误的是( )
A.角速度ω=π rad/s
B.线速度v = 0.02π m/s
C.笔尖做变速运动
D.笔尖做匀变速运动
D 解析:角速度ω== rad/s=π rad/s,A正确;线速度v=ωr=0.02π m/s,B正确;笔尖做圆周运动,速度和加速度都不断变化,为非匀变速运动,C正确,D错误。
3.有一棵大树将要被伐倒的时候,有经验的伐木工人就会双眼紧盯树梢,根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝哪个方向倒下,从而避免被倒下的大树砸伤。从物理知识的角度来解释,以下说法正确的是( )
A.树木开始倒下时,树梢的角速度最大,易于判断
B.树木开始倒下时,树梢的线速度最大,易于判断
C.树木开始倒下时,树梢的周期较大,易于判断
D.伐木工人的经验缺乏科学依据
B 解析:伐木工人双眼紧盯着树梢,根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下,是因为树木倒下时,各点角速度相同,树梢的半径最大,根据v=rω,知线速度最大,最容易判断,B正确,A、C、D错误。
4.(2022·云南曲靖高一期中)“打陀螺”是一种传统的体育项目。河南66岁的朗大爷在公园里用电钻启动100斤大陀螺后,用鞭子抽打陀螺,引起很多网友围观、点赞,如图所示,多次抽打陀螺后,陀螺边缘上距离中心20 cm处的点线速度大小可以达到12.56 m/s,此时陀螺绕其中心的转速约为( )
A.3.14 r/s B.10 r/s C.31.4 r/s D.100 r/s
B 解析:根据匀速圆周运动的运动学规律有v=rω=2πnr,代入数据解得n=10 r/s,B正确。
5.如图甲所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其简化原理图如图乙所示。A、B、C三点位于齿轮不同位置,已知2rC=rA,rC=rB。以下关于A、B、C三点的线速度大小v、角速度大小ω之间关系的说法正确的是( )
A.vA<vB,ωA=ωB B.vB=2vC,ωA=ωC
C.ωA>ωB,vB=vC D.ωA<ωB,vB=vC
B 解析:A、C是同轴转动,有ωA=ωC,vA=ωArA,vC=ωCrC,又因2rC=rA,故vA=2vC,B、A是同缘传动,有vA=vB,又因vA=2vC,所以vB=2vC,A、C、D错误,B正确。
6.(多选)电风扇在闪光灯下转动,灯每秒闪光30次,风扇有三个均匀分布的叶片,如果转动时观察到有六个叶片,则其转速可能为( )
A.10 r/s B.15 r/s C.20 r/s D.25 r/s
BD 解析:在闪光灯发光时间内,扇叶转过六分之一周的奇数倍时,人们均觉得扇叶有六个叶片,这时风扇的转速:n= r/s=5(2N-1) r/s(N=1,2,3,…)。所以当N=1时转速取最小值5 r/s;当N=2时转速为15 r/s;当N=3时转速为25 r/s,B、D正确。
7.如图所示的是一种新概念自行车,它没有链条,共有三个转轮,A、B、C转轮半径依次减小。轮C与轮A啮合在一起,骑行者踩踏板使轮C转动,轮C驱动轮A转动,从而使得整个自行车沿路面前行。对于这种自行车,下列说法正确的是( )
A.转轮A、B、C线速度vA、vB、vC之间的关系是vA>vB>vC
B.转轮A、B、C线速度vA、vB、vC之间的关系是vA=vB>vC
C.转轮A、B、C角速度ωA、ωB、ωC之间的关系是ωC>ωB>ωA
D.转轮A、B、C角速度ωA、ωB、ωC之间的关系是ωA=ωC>ωB
C 解析:自行车运动过程中,前后轮A、B的线速度相等,由于A、C啮合在一起,A、C线速度也相等,因此vA=vB=vC,A、B错误;由ω=可知,在线速度相等的情况下,半径越小角速度越大,C正确,D错误。
8.(多选)汕头海湾隧道工程采取的是隧道盾构挖掘技术。盾构机刀盘直径为15.01 m,相当于五层楼高。其基本工作原理是:沿隧洞轴线向前推进,同时通过旋转前端盾形结构,利用安装在前端的刀盘对土壤进行开挖切削,挖掘出来的土碴被输送到后方。如图所示为某盾构机前端,以下说法正确的是( )
A.盾构机前端转动时,各个刀片转动的角速度相同
B.盾构机前端转动时,各个刀片的线速度随