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6.1圆周运动 同步练习-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册
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一、单项选择题
1 关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 匀速圆周运动就是速度不变的运动
B. 做匀速圆周运动的物体运动状态不变
C. 匀速圆周运动就是匀速运动
D. 匀速圆周运动是变加速运动
2 (2025盐城合格考模拟)如图所示,自行车链条上有两点A和B,线速度大小分别为vA和vB.当齿轮正常转动时,下列关于vA和vB的大小关系说法正确的是( )
A. vA>vB B. vA=vB
C. vA<vB D. 不能确定
3 (2025南通海门期末)如图所示为一同学正在荡秋千的简化示意图.O为圆周运动的圆心,绳上A、B两点的线速度大小和角速度大小分别用vA、vB和ωA、ωB表示.在荡秋千的过程中(不包括最高点位置),下列关系正确的是( )
A. vA=vB B. vA>vB
C. ωA=ωB D. ωA<ωB
4 (2025南通如皋测试)如图所示为某计算机上的硬磁盘的磁道和扇区.电动机使盘面匀速转动,盘面上有A、B两点,则A、B两点周期TA、TB的关系为( )
A. TA=TB B. TA>TB
C. TA<TB D. 无法判断
5 (2025徐州期中)如图甲所示的旋转飞椅是一种经典的游乐设施,飞椅未旋转时简化模型如图乙所示.当其以恒定转速运行时,可认为飞椅在水平面内做匀速圆周运动.外侧飞椅与内侧飞椅相比( )
甲 乙
A. 线速度较大 B. 线速度较小
C. 角速度较大 D. 角速度较小
6 (2024徐州合格考模拟)洗衣机的脱水桶如图所示,在甩干衣服时,脱水桶绕竖直轴高速转动,衣服紧贴脱水桶侧壁随之转动.关于脱水桶上A点和B点的线速度和角速度,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
7 如图所示,带有一白点的灰色圆盘,绕过其中心且垂直于盘面的轴沿逆时针方向匀速转动,转速n=20 r/s.在暗室中用每秒闪光18次的频闪光源照射圆盘,则观察到白点( )
A. 逆时针转动,周期为1 s
B. 逆时针转动,周期为0.5 s
C. 顺时针转动,周期为1 s
D. 顺时针转动,周期为0.5 s
8 (2024无锡校联考)如图所示为学生使用的修正带,修正带的核心结构为咬合良好的两个齿轮,大、小齿轮的齿数之比n1∶n2=k∶1.A、B两点分别位于大、小齿轮的边缘,当使用修正带时,纸带的运动会带动两轮转动,则两轮转动时,A、B两点的( )
A. 角速度之比为1∶k
B. 角速度之比为1∶1
C. 线速度大小之比为1∶k
D. 转速之比为k∶1
二、解答题
9 自行车是我们常用的交通工具.如图所示,假设脚踏板每2 s转 1圈,若已知自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为r1=0.2 m、r2=0.1 m、r3=0.6 m,A、B、C三点分别为大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的点,π取3,求:
(1) 大齿轮的角速度ω1的大小;
(2) 后车轮上C点的线速度v的大小.
10 如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动,规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向.在圆心O正上方距盘面高为h处有一个可以间断滴水的容器,从t=0时刻开始随传送带沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动.已知容器在t=0时刻滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面上时后一滴水开始下落.水滴下落过程空气阻力不计.
(1) 求第一滴水离开容器到落至圆盘所用的时间t;
(2) 要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一条直线上,求圆盘转动的角速度ω.
1. D 匀速圆周运动的速度大小不变,速度方向时刻改变,是变速运动,故A、C错误;做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,合外力不为零,故做匀速圆周运动的物体运动状态改变,故B错误;做匀速圆周运动的物体的向心加速度大小不变,向心加速度方向时刻改变,指向圆心,故匀速圆周运动是变加速运动,故D正确.
2. B 由于A和B为自行车链条上的两点,则A和B两点的线速度大小相等,则有vA=vB.B正确.
3. C A、B两点在绳上绕O点做圆周运动,所以角速度相等,即ωA=ωB,C正确,D错误;根据v=ωr,可知vB>vA,A、B错误.
4. A 盘面上有A、B两点,属于共轴传动,有ωA=ωB,由ω= 可知,TA=TB.A正确.
5. A 外侧飞椅与内侧飞椅绕同一个轴转动,具有相同的周期,根据ω= 可知,角速度相同,C、D错误;外侧飞椅与内侧飞椅相比转动的半径较大,根据v=ωr可知,外侧飞椅比内侧飞椅的线速度大,A正确,B错误.
6. A 由于脱水桶上A点和B点是同轴转动,则ωA=ωB,由于rA<rB,根据线速度与角速度关系v=ωr可知,vA<vB,A正确.
7. B 由题意灰色圆盘,可绕过其中心,垂直于盘面的轴匀速转动,每秒沿逆时针方向旋转20圈,即频率为f0=20 Hz,在暗室中用每秒闪光18次的频闪光源照射圆盘,即f′=18 Hz,则0<f′<f0,所以观察到白点逆时针旋转,则有f0-f′=2 Hz,所以观察到白点每秒逆时针旋转2圈,即转动周期为T=0.5 s.B正确.
8. A 修正带靠齿轮传动,所以边缘线速度大小相等,故A、B两点的线速度大小之比为1∶1,C错误;根据半径与齿轮关系得 ==,由公式v=ωr可得,A、B两点的角速大小之比ωA∶ωB=rB∶rA=1∶k,A正确,B错误;由公式ω=2πn可得,转速之比为nA∶nB=ωA∶ωB=1∶k,D错误.
9. (1) 由角速度与周期的关系可得ω1==3 rad/s.
(2) 由题意得A、B两点的线速度大小相等,
ω1r1=ω2r2,v=ω2r3,
联立解得v=3.6 m/s.
10. (1) 水在竖直方向上做自由落体运动有h=gt2,
解得t=.
(2) 要使每滴水落到同一直线上,则圆盘在t时间内转过的弧度为kπ,k为正整数,则ωt=kπ,
即ω=kπ(k=1,2,3,…).
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