内容正文:
第一节 匀速圆周运动
目录
【攻核心·技能提升】 1
考点一、匀速圆周运动的线速度、角速度 1
考点二、三种传动方式 3
【拓思维·重难突破】 5
【链高考·精准破局】 7
考点一、匀速圆周运动的线速度、角速度
1.质量为的物体在几个恒力作用下以速度在水平面上做匀速运动,若把其中一个力撤去,其他力保持不变,从此时开始,则有( )
A.在相等时间内物体的速度变化量一定相等
B.物体的速度与合力之间的夹角一定不断改变
C.物体运动的轨迹可能是圆
D.经时间时物体的速度大小一定等于
【答案】A
【详解】A.撤去力后,物体所受合力为(恒力),加速度恒定。根据,加速度恒定,故相等时间内的速度变化量一定相等。故A正确。
B.合力方向恒定,但速度方向是否变化取决于初速度v0与合力方向是否共线:
若v0与合力共线(如匀变速直线运动),速度方向不变,夹角恒定。
若v0与合力不共线(如曲线运动),速度方向变化,夹角改变。
由于题目未限定方向,存在夹角不变的可能,因此“一定不断改变”不成立。故B错误。
C. 圆轨迹需合力始终指向圆心且与速度垂直,但本题合力为恒力,方向固定,无法持续提供向心力。轨迹为匀变速曲线(如抛物线)或直线,不可能是圆。故C错误。
D.此公式成立的条件是初速度v0与加速度方向垂直。若v0与方向不垂直(如匀变速直线运动),速度大小为,平方后不等于题中表达式。因方向未知,结论不普适。故D错误。
故选A。
2.有一质点做匀速圆周运动,在时间内转动了周,已知旋转半径为,则该质点线速度的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】在时间内转动了周,可知周期为
根据
联立解得该质点线速度的大小为
故选B。
3.下列有关描述正确的是( )
A.物体向着某个方向运动时,其所受合力必定沿该方向
B.只要物体受到力的作用,其运动状态一定改变
C.做平抛运动的物体,相同时间内速度改变量一定相同
D.做匀速圆周运动的物体,所受合力一定为零
【答案】C
【详解】A.根据牛顿第二定律可知物体的加速度方向与合力方向一致,但速度方向可能与合力方向不同,故A错误;
B.根据牛顿第一定律,物体受多个力但合力为零时,运动状态不变,故B错误;
C.平抛运动中物体仅受重力作用,加速度为,方向竖直向下,根据可知在相同时间内,速度改变量的大小和方向均相同,故C正确;
D.匀速圆周运动中,物体的速度大小不变,但方向不断变化,存在向心力提供向心加速度,方向始终指向圆心,不为零,故D错误。
故选C。
4.某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳,照片记录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹,简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动,相机本次曝光时间是,圆弧对应的圆心角约为,则该同学每秒钟跳绳的圈数约为( )
A.2.5 B.5 C.10 D.12
【答案】B
【详解】根据题意可知跳绳的转动角速度为
所以每秒跳绳的圈数为
故选B。
5.每天到了中午,很多同学会因为肚子饿而分散课堂注意力,如果小刘同学把注意力放到关注钟表上,他从12点整发现此时的分针与秒针恰好重合,直到下一次分针与秒针再次重合,请问他这次分散课堂注意力过程的时间为( )
A.1分钟 B.分钟 C.分钟 D.分钟
【答案】C
【详解】根据题意得
其中
解得
6.如图所示为一个半径为5m的圆盘,正绕其圆心做匀速转动,当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候,在其圆心正上方20m的高度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出,取,要使得小球正好落在A点,则( )
A.小球平抛的初速度一定是1.25m/s B.小球平抛的初速度可能是1.25m/s
C.圆盘转动的角速度一定是πrad/s D.圆盘转动的角速度可能是πrad/s
【答案】D
【详解】AB.根据
可得
则小球平抛的初速度
可得小球平抛的初速度一定2.5m/s,故AB错误;
CD.根据
解得圆盘转动的角速度
故C错误,D正确。
故选D。
7.如图所示,一半径为的雨伞绕伞柄在水平面以角速度匀速旋转,伞边缘距地面的高度为,伞边缘甩出的水滴在地面上形成一个圆,重力加速度大小为,每个甩出的水滴在空中的运动可视为平抛运动,则圆的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】水滴被甩出后做平抛运动,初速度方向与伞的半径垂直,由圆周运动速度角速度关系得
竖直方向
水平方向的位移
解得
平抛运动水平方向的位移与离开伞时的伞的半径垂直,因此地面圆的半径
故选A。
8.(多选)如图(a)所示的圆盘上有一白点S,盘绕垂直于盘面的中心轴以的频率旋转.如果用频率为f的频闪光去照射该盘,在盘上能稳定地出现如图(b)所示的三个白点。则下列f的大小可能正确的是( )
A.150Hz B.90Hz C.60Hz D.30Hz
【答案】AD
【详解】如图所示
将已被观察到的三个白点位置分别记为A、B和C,时白点在A位置,那么白点在B或C位置的时刻应分别为:
,
,
其中圆盘旋转周期是
假设时频闪光第一次照亮圆盘时A处,有两种可能,若闪光第二次照亮时白点在B位置,则要求频闪周期
满足
,
后在时在C位置出现白点,在圆盘上稳定地出现图示的三个白点,则
当 时
当时
当时
若闪光第二次照亮时白点在C位置,则T须满足
,
同理,也在圆盘上稳定地出现图示的三个白点,则
当 时
当时
故AD正确,BC错误。
故选AD。
考点二、三种传动方式
9.如图所示,汽车转弯时,四个车轮的轮轴延长线交于同一点。已知四个车轮的规格完全相同,且转弯时车轮不打滑,则汽车转弯时,四个车轮的( )
A.轮轴绕点运动的线速度大小相等 B.轮轴绕点运动的角速度大小相等
C.边缘绕轮轴转动的线速度大小相等 D.边缘绕轮轴转动的角速度大小相等
【答案】B
【详解】AB.汽车转弯时,四个车轮轮轴绕点做圆周运动,属于同轴转动,同轴转动的各点角速度大小相等,四个车轮轮轴绕点运动的半径不同,根据,角速度相等时,半径不同则线速度大小不相等, A错误,B正确;
C.由于四个车轮规格完全相同且不打滑,但它们绕点运动的半径不同,线速度不同,所以边缘绕轮轴转动的线速度大小不相等,故 C错误;
D.根据这里是车轮边缘相对轮轴的线速度,线速度不同,半径相同车轮规格相同,所以边缘绕轮轴转动的角速度大小不相等, 故D错误。
故选B。
10.电风扇扇叶上的质点A、B绕O点做匀速圆周运动,质点A、B到O点的距离之比为2:1。在相同时间内,下列选项中质点A一定比质点B大的物理量是( )
A.位移 B.平均速度 C.转过的角度 D.路程
【答案】D
【详解】A.位移是矢量,其大小为
当转过整数圈时,位移为0,此时A、B位移大小相等,故A错误;
B.平均速度是位移与时间的比值,当位移为0时,平均速度大小也为0,故B错误;
C.A、B同轴转动,角速度ω相同,转过的角度
所以,故C错误;
D.路程为,,
所以
A的路程一定更大,故D正确。
故选D。
11.记里鼓车是中国古代用于计量车辆行驶距离的机械装置。如图所示为《宋史》记载卢道隆所制记里鼓车:马匹拉车使车轮转动,带动一套齿轮传动。车轮转动100圈时,车行距离恰好为一里。因为立轮和车轮固定在同一轴上,立轮也转动100圈,下平轮和旋风轮转动33.3圈,中平轮转动1圈。此时通过凸轮杠杆机构,拉动木人,实现车每行1里下层木人击鼓。下列说法正确的是( )
A.中平轮与旋风轮的周期之比为1:33.3
B.中平轮与旋风轮轮缘上线速度之比为1:33.3
C.立轮轮缘上的线速度小于车轮轮缘上的线速度
D.立轮与下平轮的角速度之比为33.3:100
【答案】C
【详解】A.中平轮与旋风轮的角速度之比为1:33.3
根据,中平轮与旋风轮的周期之比为33.3:1,A错误;
B.旋风轮带动中平轮转动,中平轮与旋风轮轮缘上线速度之比为1:1,B错误;
C.立轮和车轮同轴,立轮半径小,车轮半径大。根据,立轮轮缘上的线速度小于车轮轮缘上的线速度,C正确;
D.立轮与下平轮的角速度之比为100:33.3,D错误。
故选C。
12.如图所示,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。下列说法正确的是( )
A.A、B线速度大小之比为
B.A、B角速度大小之比为
C.A、C线速度大小之比为
D.A、C角速度大小之比为
【答案】D
【详解】AB.依题意A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,且接触面上没有滑动,则A、B线速度大小相等,即,根据可知A、B两点角速度大小之比与半径成反比,即,故AB错误;
CD.A、C两点属于同轴转动,角速度大小之比为,根据可知,故C错误;D正确。
故选D。
13.如图为多级减速装置示意图,每一级减速装置都是由固定在同一转动轴上、绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成,各级之间用皮带相连。如果每级减速装置中大轮的半径为,小轮的半径为。则当第一级的大轮外缘线速度大小为时,第六级的大轮外缘线速度大小为( )
A.2.5m/s B.5m/s C.10m/s D.15m/s
【答案】B
【详解】第一级大轮与小轮的角速度相等,根据,可知第一级大轮与小轮边缘的线速度大小之比为
可得第一级小轮的线速度大小为
通过皮带传动,所以第二级大轮外缘线速度大小为
同理可得第二级小轮的线速度大小为
第三级大轮外缘线速度大小为
以此类推可知,第六级的大轮外缘线速度大小为
故选B。
14.如图所示,转盘甲、乙具有同一转轴O,转盘丙的转轴为,用一皮带按如图的方式将转盘乙和转盘丙连接,分别为转盘甲、乙、丙边缘的点,且。现计转盘丙绕转轴做匀速圆周运动,皮带不打滑。则下列说法正确的是( )
A.的线速度大小之比为
B.的角速度之比为
C.的向心加速度大小之比为
D.的周期之比
【答案】C
【详解】A.根据传动特点,可知,
根据
可得
则A、B、C三点的线速度大小之比为,故A错误;
B.根据
可得
则A、B、C三点的角速度大小之比为,故B错误;
C.根据
结合前面选项分析,可得A、B、C三点的向心加速度大小之比为,故C正确;
D.根据
可得A、B、C三点的周期大小之比为,故D错误;
故选C。
15.如图所示,修正带原理可简化为图中的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点,C是大轮上的一点,若A、B、C的轨道半径之比为2:3:2,则关于A、B、C三点,下列说法正确的是( )
A.A、B两点的角速度之比为 3:1
B.A、B两点的线速度之比为 2:1
C.B、C两点的转速之比为 3:1
D.B、C两点的向心加速度之比为 3:2
【答案】D
【详解】A.A、B为啮合齿轮边缘点,线速度相等()。由得,,A错误;
B.A、B线速度相等,故线速度之比为1:1,B错误;
C.B、C同轴转动,角速度相同,转速相同,故转速之比为1:1,C错误。
D.B、C角速度相同,向心加速度,故,D正确。
故选D。
16.如图所示,某款自行车大齿轮总齿数为,小齿轮总齿数为,后轮直径为D。某同学骑行时,匀速蹬脚踏板带动大齿轮每秒钟转N圈,则自行车向前行驶的车速为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】脚踏板与大齿轮同步,转动周期相同,故
大齿轮和小齿轮通过链条连接,边缘处线速度相同,即
由
知
解得
大、小齿轮数分别为、,知
后轮和小齿轮同轴,周期相同,故
故选C。
17.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,其原理可简化为图乙所示。A、B是盘上的边缘点,C为A盘上的一点,已知,。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>vC,ωA=ωC
C.ωA>ωB,vB=vC D.ωA<ωB,vB=vC
【答案】B
【详解】A、B互相啮合,所以
由,因为
所以
A、C在同一个圆盘上,所以
由,因为
所以
,
故选B。
18.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,小齿轮和后轮同轴转动,小齿轮与大齿轮通过链条传动.架起后轮,使大齿轮匀速转动时,关于图中三点的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.三点的线速度 B.三点的线速度
C.三点的角速度 D.三点的角速度
【答案】C
【详解】由图可知,A、B链条传动,线速度相等,即
B、C为同轴转动,角速度相等,即
根据
因为
得
,
故选C。
19.如果在北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动,则这两个物体不同的物理量是( )
A.线速度 B.角速度
C.转速 D.周期
【答案】A
【详解】北京和广州两处的物体都随地球自转做匀速圆周运动,它们做圆周运动的周期、角速度、转速与地球自转的相同;由于两地的物体绕各自的圆心做圆周运动的半径不同,根据线速度与角速度的关系可知它们的线速度大小不同。
故选A。
20.一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,树梢的角速度较大,易于判断
B.树木开始倒下时,树梢的线速度较大,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
【答案】B
【详解】ABD.树木开始倒下时,以树根部是圆心做圆周运动,角速度较小,由角速度大小不能判断树木倒下的方向,由v=ωr知,r较大,树梢的线速度较大,且线速度有方向性,易判断树木倒下的方向,AD错误,B正确。
C.树木开始倒下时,树梢的周期较大,周期没有方向,由周期不能判断树木倒下的方向,C错误。
故选B。
21.如图所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,顶部有入口A,在A的正下方h处有出口B,一质量为m的小球从入口A沿圆筒壁切线方向水平射入圆圆筒内,要使球从B处飞出,重力加速度为g,则小球进入入口A处的速度的大小可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】小球在竖直方向的分运动是自由落体运动,则
小球在水平方向的分运动是匀速圆周运动,则
解得
故选C。
22.关于匀速圆周运动,下列说法不正确的是( )
A.在匀速圆周运动中线速度是恒量、角速度也是恒量
B.在匀速圆周运动中线速度是变量、角速度是恒量
C.线速度是矢量、其方向是圆周的切线方向
D.线速度、角速度都是矢量
【答案】A
【详解】AB.在匀速圆周运动中线速度大小不变,方向在变,故线速度是变量;角速度是恒量,故A错误,B正确;
C.线速度是矢量、其方向是圆周的切线方向,C正确;
D.线速度、角速度都是矢量,D正确。
本题选不正确的,故选A。
23.(多选)如图所示,在以角速度ω转动的圆盘上有一个小孔A,某时刻,在小孔A正上方高h=1m的B处有一个小球以初速度v0=4m/s竖直向上抛出,最终小球刚好落进小孔A。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。则圆盘转动的角速度可能为( )
A.πrad/s B.2πrad/s C.3πrad/s D.4πrad/s
【答案】BD
【详解】以竖直向下为正方向,根据位移时间关系可得
解得
圆盘做圆周运动的周期为
联立解得
(n=1,2,3,…)
故选BD。
24.(多选)自行车的小齿轮、大齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分,、、分别为它们边缘上的点,如图所示。某同学骑自行车在水平路面上向前匀速行驶时,三点做匀速圆周运动的半径、。关于它们的线速度和角速度的关系,下列说法正确的是( )
A.、两点角速度大小之比为
B.、两点线速度大小之比为
C.、两点角速度大小之比为
D.、两点线速度大小之比为
【答案】BD
【详解】AB.、两点在同一个链条上,其线速度大小相等,即线速度大小之比为,根据可知,
故A错误,B正确;
D.、两点满足共轴转动,有
由可知
故D正确;
C.由和可得,、两点角速度大小之比为,故C错误。
故选BD。
25.(2025·河北·高考真题)某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳,照片录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹,简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动,相机本次曝光时间是,圆弧对应的圆心角约为,则该同学每分钟跳绳的圈数约为( )
A.90 B.120 C.150 D.180
【答案】C
【详解】根据题意可知跳绳的转动角速度为
故每分钟跳绳的圈数为
故选C。
26.(2025·安徽·高考真题)在竖直平面内,质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动,质点N沿竖直方向做直线运动,M、N在运动过程中始终处于同一高度。时,M、N与O点位于同一直线上,如图所示。此后在M运动一周的过程中,N运动的速度v随时间t变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为M、N在运动过程中始终处于同一高度,所以N的速度与M在竖直方向的分速度大小相等,
设M做匀速圆周运动的角速度为,半径为r,其竖直方向分速度
即
则D正确,ABC错误。
故选D。
27.(2025·江苏·高考真题)游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以、为转轴,在水平面内沿顺时针方向匀速转动。固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置,杯上A点与、恰好在同一条直线上。则( )
A.A点做匀速圆周运动
B.点做匀速圆周运动
C.此时A点的速度小于点
D.此时A点的速度等于点
【答案】B
【详解】A.A点运动为A点绕的圆周运动和相对于O的圆周运动的合运动,故轨迹不是圆周,故不做匀速圆周运动,故A错误;
B.根据题意固定在底盘上,故可知围绕O点做匀速圆周运动,故B正确;
CD.杯上A点与、恰好在同一条直线上时且在延长线上,点和点运动运动方向相同,又A点相对点做圆周运动,故此时A的速度大于的速度,故CD错误。
故选B。
28.(多选)(2025·山东·高考真题)如图所示,在无人机的某次定点投放性能测试中,目标区域是水平地面上以O点为圆心,半径R1=5m的圆形区域,OO′垂直地面,无人机在离地面高度H=20m的空中绕O′点、平行地面做半径R2=3m的匀速圆周运动,A、B为圆周上的两点,∠AO′B=90°。若物品相对无人机无初速度地释放,为保证落点在目标区域内,无人机做圆周运动的最大角速度应为ωmax。当无人机以ωmax沿圆周运动经过A点时,相对无人机无初速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响,物品可视为质点且落地后即静止,重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.无人机运动到B点时,在A点释放的物品已经落地
D.无人机运动到B点时,在A点释放的物品尚未落地
【答案】BC
【详解】AB.物品从无人机上释放后,做平抛运动,竖直方向
可得
要使得物品落点在目标区域内,水平方向满足
最大角速度等于
联立可得
故A错误,B正确;
CD.无人机从A到B的时间
由于t′>t
可知无人机运动到B点时,在A点释放的物品已经落地,故C正确,D错误。
故选BC。
29.(2025·福建·高考真题)在2025年央视春晚上,人形机器人表演了一个精彩的扭秧歌、转手绢节目。如图,机器人转动手绢,手绢绕其中心点O在一竖直面内匀速转动,O点在空间中保持不动,P、Q是固定在手绢上可视为质点的两个小饰物,与O点的距离分别为,d、,则手绢转动过程中( )
A.Q的线速度大小是P的倍
B.Q的角速度大小是P的倍
C.P的加速度大小是Q的倍
D.P点所受合外力方向始终指向O点
【答案】AD
【详解】B.手绢做匀速圆周运动,由图可知、属于同轴传动模型,故角速度相等,即角速度之比为,B错误;
A.由
可知,、线速度之比
得A正确;
C.由
可知,、向心加速度之比
得C错误;
D.做匀速圆周运动的物体,其合外力等于向心力,故合力总是指向圆心,D正确。
故选AD。
/
学科网(北京)股份有限公司
$
第一节 匀速圆周运动
目录
【攻核心·技能提升】 1
考点一、匀速圆周运动的线速度、角速度 1
考点二、三种传动方式 3
【拓思维·重难突破】 5
【链高考·精准破局】 7
考点一、匀速圆周运动的线速度、角速度
1.质量为的物体在几个恒力作用下以速度在水平面上做匀速运动,若把其中一个力撤去,其他力保持不变,从此时开始,则有( )
A.在相等时间内物体的速度变化量一定相等
B.物体的速度与合力之间的夹角一定不断改变
C.物体运动的轨迹可能是圆
D.经时间时物体的速度大小一定等于
2.有一质点做匀速圆周运动,在时间内转动了周,已知旋转半径为,则该质点线速度的大小为( )
A. B. C. D.
3.下列有关描述正确的是( )
A.物体向着某个方向运动时,其所受合力必定沿该方向
B.只要物体受到力的作用,其运动状态一定改变
C.做平抛运动的物体,相同时间内速度改变量一定相同
D.做匀速圆周运动的物体,所受合力一定为零
4.某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳,照片记录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹,简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动,相机本次曝光时间是,圆弧对应的圆心角约为,则该同学每秒钟跳绳的圈数约为( )
A.2.5 B.5 C.10 D.12
5.每天到了中午,很多同学会因为肚子饿而分散课堂注意力,如果小刘同学把注意力放到关注钟表上,他从12点整发现此时的分针与秒针恰好重合,直到下一次分针与秒针再次重合,请问他这次分散课堂注意力过程的时间为( )
A.1分钟 B.分钟 C.分钟 D.分钟
6.如图所示为一个半径为5m的圆盘,正绕其圆心做匀速转动,当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候,在其圆心正上方20m的高度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出,取,要使得小球正好落在A点,则( )
A.小球平抛的初速度一定是1.25m/s B.小球平抛的初速度可能是1.25m/s
C.圆盘转动的角速度一定是πrad/s D.圆盘转动的角速度可能是πrad/s
7.如图所示,一半径为的雨伞绕伞柄在水平面以角速度匀速旋转,伞边缘距地面的高度为,伞边缘甩出的水滴在地面上形成一个圆,重力加速度大小为,每个甩出的水滴在空中的运动可视为平抛运动,则圆的半径为( )
A.
B. C. D.
8.(多选)如图(a)所示的圆盘上有一白点S,盘绕垂直于盘面的中心轴以的频率旋转.如果用频率为f的频闪光去照射该盘,在盘上能稳定地出现如图(b)所示的三个白点。则下列f的大小可能正确的是( )
A.150Hz B.90Hz C.60Hz D.30Hz
考点二、三种传动方式
9.如图所示,汽车转弯时,四个车轮的轮轴延长线交于同一点。已知四个车轮的规格完全相同,且转弯时车轮不打滑,则汽车转弯时,四个车轮的( )
A.轮轴绕点运动的线速度大小相等 B.轮轴绕点运动的角速度大小相等
C.边缘绕轮轴转动的线速度大小相等 D.边缘绕轮轴转动的角速度大小相等
10.电风扇扇叶上的质点A、B绕O点做匀速圆周运动,质点A、B到O点的距离之比为2:1。在相同时间内,下列选项中质点A一定比质点B大的物理量是( )
A.位移 B.平均速度 C.转过的角度 D.路程
11.记里鼓车是中国古代用于计量车辆行驶距离的机械装置。如图所示为《宋史》记载卢道隆所制记里鼓车:马匹拉车使车轮转动,带动一套齿轮传动。车轮转动100圈时,车行距离恰好为一里。因为立轮和车轮固定在同一轴上,立轮也转动100圈,下平轮和旋风轮转动33.3圈,中平轮转动1圈。此时通过凸轮杠杆机构,拉动木人,实现车每行1里下层木人击鼓。下列说法正确的是( )
A.中平轮与旋风轮的周期之比为1:33.3
B.中平轮与旋风轮轮缘上线速度之比为1:33.3
C.立轮轮缘上的线速度小于车轮轮缘上的线速度
D.立轮与下平轮的角速度之比为33.3:100
12.如图所示,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。下列说法正确的是( )
A.A、B线速度大小之比为
B.A、B角速度大小之比为
C.A、C线速度大小之比为
D.A、C角速度大小之比为
13.如图为多级减速装置示意图,每一级减速装置都是由固定在同一转动轴上、绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成,各级之间用皮带相连。如果每级减速装置中大轮的半径为,小轮的半径为。则当第一级的大轮外缘线速度大小为时,第六级的大轮外缘线速度大小为( )
A.2.5m/s B.5m/s C.10m/s D.15m/s
14.如图所示,转盘甲、乙具有同一转轴O,转盘丙的转轴为,用一皮带按如图的方式将转盘乙和转盘丙连接,分别为转盘甲、乙、丙边缘的点,且。现计转盘丙绕转轴做匀速圆周运动,皮带不打滑。则下列说法正确的是( )
A.的线速度大小之比为
B.的角速度之比为
C.的向心加速度大小之比为
D.的周期之比
15.如图所示,修正带原理可简化为图中的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点,C是大轮上的一点,若A、B、C的轨道半径之比为2:3:2,则关于A、B、C三点,下列说法正确的是( )
A.A、B两点的角速度之比为 3:1
B.A、B两点的线速度之比为 2:1
C.B、C两点的转速之比为 3:1
D.B、C两点的向心加速度之比为 3:2
16.如图所示,某款自行车大齿轮总齿数为,小齿轮总齿数为,后轮直径为D。某同学骑行时,匀速蹬脚踏板带动大齿轮每秒钟转N圈,则自行车向前行驶的车速为( )
A. B. C. D.
17.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,其原理可简化为图乙所示。A、B是盘上的边缘点,C为A盘上的一点,已知,。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>vC,ωA=ωC
C.ωA>ωB,vB=vC D.ωA<ωB,vB=vC
18.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,小齿轮和后轮同轴转动,小齿轮与大齿轮通过链条传动.架起后轮,使大齿轮匀速转动时,关于图中三点的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.三点的线速度 B.三点的线速度
C.三点的角速度 D.三点的角速度
19.如果在北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动,则这两个物体不同的物理量是( )
A.线速度 B.角速度
C.转速 D.周期
20.一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,树梢的角速度较大,易于判断
B.树木开始倒下时,树梢的线速度较大,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
21.如图所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,顶部有入口A,在A的正下方h处有出口B,一质量为m的小球从入口A沿圆筒壁切线方向水平射入圆圆筒内,要使球从B处飞出,重力加速度为g,则小球进入入口A处的速度的大小可能为( )
A. B. C. D.
22.关于匀速圆周运动,下列说法不正确的是( )
A.在匀速圆周运动中线速度是恒量、角速度也是恒量
B.在匀速圆周运动中线速度是变量、角速度是恒量
C.线速度是矢量、其方向是圆周的切线方向
D.线速度、角速度都是矢量
23.(多选)如图所示,在以角速度ω转动的圆盘上有一个小孔A,某时刻,在小孔A正上方高h=1m的B处有一个小球以初速度v0=4m/s竖直向上抛出,最终小球刚好落进小孔A。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。则圆盘转动的角速度可能为( )
A.πrad/s B.2πrad/s C.3πrad/s D.4πrad/s
24.(多选)自行车的小齿轮、大齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分,、、分别为它们边缘上的点,如图所示。某同学骑自行车在水平路面上向前匀速行驶时,三点做匀速圆周运动的半径、。关于它们的线速度和角速度的关系,下列说法正确的是( )
A.、两点角速度大小之比为
B.、两点线速度大小之比为
C.、两点角速度大小之比为
D.、两点线速度大小之比为
25.(2025·河北·高考真题)某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳,照片录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹,简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动,相机本次曝光时间是,圆弧对应的圆心角约为,则该同学每分钟跳绳的圈数约为( )
A.90 B.120 C.150 D.180
26.(2025·安徽·高考真题)在竖直平面内,质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动,质点N沿竖直方向做直线运动,M、N在运动过程中始终处于同一高度。时,M、N与O点位于同一直线上,如图所示。此后在M运动一周的过程中,N运动的速度v随时间t变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
27.(2025·江苏·高考真题)游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以、为转轴,在水平面内沿顺时针方向匀速转动。固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置,杯上A点与、恰好在同一条直线上。则( )
A.A点做匀速圆周运动
B.点做匀速圆周运动
C.此时A点的速度小于点
D.此时A点的速度等于点
28.(多选)(2025·山东·高考真题)如图所示,在无人机的某次定点投放性能测试中,目标区域是水平地面上以O点为圆心,半径R1=5m的圆形区域,OO′垂直地面,无人机在离地面高度H=20m的空中绕O′点、平行地面做半径R2=3m的匀速圆周运动,A、B为圆周上的两点,∠AO′B=90°。若物品相对无人机无初速度地释放,为保证落点在目标区域内,无人机做圆周运动的最大角速度应为ωmax。当无人机以ωmax沿圆周运动经过A点时,相对无人机无初速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响,物品可视为质点且落地后即静止,重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.无人机运动到B点时,在A点释放的物品已经落地
D.无人机运动到B点时,在A点释放的物品尚未落地
29.(2025·福建·高考真题)在2025年央视春晚上,人形机器人表演了一个精彩的扭秧歌、转手绢节目。如图,机器人转动手绢,手绢绕其中心点O在一竖直面内匀速转动,O点在空间中保持不动,P、Q是固定在手绢上可视为质点的两个小饰物,与O点的距离分别为,d、,则手绢转动过程中( )
A.Q的线速度大小是P的倍
B.Q的角速度大小是P的倍
C.P的加速度大小是Q的倍
D.P点所受合外力方向始终指向O点
/
学科网(北京)股份有限公司
$第一节匀速圆周运动
目录
【攻核心·技能提升】…
考点一、匀速圆周运动的线速度、角速度
考点二、三种传动方式
【拓思维·重难突破】
【链高考·精准破局】
7
攻核心技能提升
考点一、匀速圆周运动的线速度、角速度
1.A
2.B
3.C
4.
B
5.C
6.D
7.
A
AD
考点二、三种传动方式
9.B
10.D
11.C
12.D
13.B
14.C
15.D
16.C
拓思维
重难突破
●
17.B
18.C
19.A
20.B
21.C
22.A
23.BD
24.BD
链高考
精准破局
●
25.C
26.D
27.B
28.BC
29.AD