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课时跟踪检测(六) 圆周运动
A级——学考达标
1.做匀速圆周运动的物体,其速度( )
A.大小不变 B.方向不变
C.大小、方向都不变 D.大小、方向都变化
解析:选A 做匀速圆周运动的物体,其速度大小不变,方向时刻发生变化,故A正确,B、C、D错误。
2.做匀速圆周运动的物体,2 s内转过的角度为360°,则物体的角速度为多大( )
A.π rad/s B.2π rad/s
C.4π rad/s D.6π rad/s
解析:选A 根据角速度的定义得ω= rad/s=π rad/s,故A正确,B、C、D错误。
3.卫星发射时,可利用其随地球自转的速度,达到节省燃料的目的。仅从该角度考虑,卫星发射场的位置应建在( )
A.靠近南极 B.赤道附近
C.靠近北极 D.地面任意处
解析:选B 题目要求充分利用地球的自转,因为地球上各点自转的角速度是一样的,由v=ωr可知,要使发射时自转线速度最大,则自转半径最大,而自转半径最大处在赤道即纬度最低的地方,卫星发射场的位置应建在赤道附近,故B正确,A、C、D错误。
4.(2023·忻州高一检测)如图,A轮通过摩擦带动B轮匀速转动,两轮间不发生相对滑动,A、B两轮转动周期分别为TA、TB,边缘的线速度大小分别为vA、vB,则( )
A.TA=TB,vA=vB B.TA≠TB,vA=vB
C.TA=TB,vA≠vB D.TA≠TB,vA≠vB
解析:选B 根据题意可知,两轮间不发生相对滑动,所以边缘线速度大小相等,vA=vB,根据T=可知,两者周期不同。
5.如图所示,OO′是门的转轴,当门转动时,门上a、b两点的角速度分别为ωa和ωb,线速度的大小分别为va和vb,下列关系正确的是( )
A.ωa=ωb,va<vb
B.ωa=ωb,va>vb
C.ωa<ωb,va=vb
D.ωa>ωb,va=vb
解析:选A 同轴转动,角速度相同,而根据v=ωr可知参考点与转轴越远,即r越大,速度越大。所以va<vb,故选A。
6.(2023·济南学考检测)如图所示,两个小球a和b用轻杆连接,并一起在水平面内做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.a球的线速度比b球的线速度大
B.a球的角速度比b球的角速度小
C.a球的线速度与b球的线速度大小相等
D.a球的角速度与b球的角速度大小相等
解析:选D 两个小球a和b用轻杆连接,并一起在水平面内做匀速圆周运动,转动一圈的时间相等,故周期相同,角速度大小相等,故B错误,D正确;由于a球的转动半径较小,角速度相同,根据v=ωr,a球的线速度比b球的线速度小,故A、C错误。
7.手摇卷笔刀如图所示,该卷笔刀的工作原理是内部切削部件与外部摇杆一起同轴旋转,外部摇杆上的A点到水平转轴上的O点的长度为L,O、A连线与转轴垂直。若该外部摇杆在时间t内匀速转动了N圈,则A点的线速度大小为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 角速度ω=,则A点的线速度大小为v=ωL=,故选C。
8.如图所示,直径为0.5 m的地球仪匀速转动,已知地球仪上B点的线速度为 m/s,求:
(1)地球仪转动的角速度和周期;
(2)地球仪上A点的线速度。
解析:(1) B点做圆周运动的半径为RB=R·cos 60°=0.125 m,
且vB=ω·RB,得出角速度ω=π rad/s。
又由ω= ,得出地球仪转动的周期T=2 s。
(2)A点的线速度为vA=ω·RA,得出vA= m/s。
答案:(1)π rad/s 2 s (2) m/s
B级——选考进阶
9.(2023·广东深圳检测)当时钟正常工作时,关于时针、分针和秒针的转动,下列判断正确的是( )
A.时针的角速度最小
B.秒针的周期最大
C.时针尖端的线速度大于秒针尖端的线速度
D.时针、分针、秒针的转动周期相等
解析:选A 时针的周期为12 h,分针的周期为1 h,秒针的周期为 h,故B、D错误;根据ω=,由于时针的周期最大,可知时针的角速度最小,故A正确;秒针的周期小于时针的周期,则秒针的角速度大于时针的角速度,根据v=ωr,秒针尖端的运动半径大于时针尖端的运动半径,故秒针尖端的线速度大于时针尖端的线速度,故C错误。
10.(2023·江苏徐州检测)混合动力汽车变速箱的核心部件是行星齿轮机构,如图所示,它由太阳轮a、齿圈b、行星齿轮c以及行星架组成,设a、b、c的齿数分别为n1、n2、n3。若太阳轮顺时针转动,周期为T,则它通过行星齿轮带动齿圈转动时,齿圈的转动方向和周期为( )
A.顺时针 T B.逆时针 T
C.顺时针 T D.逆时针 T
解析:选B 若太阳轮a顺时针转动,由题图可知,行星齿轮c与太阳轮a转动方向相反,齿圈b与行星齿轮c转动方向相同,故行星齿轮c逆