第六章 第一节 圆周运动-【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第二册五维课堂课时作业word（人教版）

[合格考练] 1．(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是(　　) A．线速度越大，周期一定越小 B．角速度越大，周期一定越小 C．转速越大，周期一定越小 D．圆周半径越小，周期一定越小 解析：BC　[根据T＝，线速度大，周期不一定大，还跟半径有关，故A项错误；根据T＝，角速度越大，周期越小，故B项正确；转速大，频率大，f＝，则周期小，故C项正确；根据T＝，半径小，周期不一定小，还跟线速度有关，故D项错误．] 2．如图所示，转动的跷跷板上A、B两点线速度大小分别为vA和vB，角速度大小分别为ωA和ωB，则(　　) A．vA＝vB，ωA＝ωB　　　 B．vA＝vB，ωA≠ωB C．vA≠vB，ωA＝ωB D．vA≠vB，ωA≠ωB 解析：C　[同轴转动，角速度相等，故ωA＝ωB，由图可知，rA<rB，根据v＝rω知，vA<vB；所以A、B、D错误，C项正确．] 3．在汽车无级变速器中，存在如图所示的装置，A是与B同轴相连的齿轮，C是与D同轴相连的齿轮，A、C、M为相互咬合的齿轮．已知齿轮A、C规格相同，半径为R，齿轮B、D规格也相同，半径为1.5R，齿轮M的半径为0.9R.当齿轮M如图方向转动时，以下说法正确的是(　　) A．齿轮D和齿轮B的转动方向相反 B．齿轮D和齿轮B的转动周期之比为1∶1 C．齿轮M和齿轮B边缘某点的线速度大小之比为1∶1 D．齿轮M和齿轮C的角速度大小之比为9∶10 解析：B　[A、M、C三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，因为M顺时针转动，故A逆时针转动，C逆时针转动，又A、B同轴转动，C、D同轴转动，所以齿轮D和齿轮B的转动方向相同，故A项错误；A、M、C三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同，齿轮A、C规格相同，半径为R，根据v＝ωr得，A、C转动的角速度相同，A、B同轴转动，角速度相同，C、D同轴转动，角速度也相同，且齿轮B、D规格也相同，所以齿轮D和齿轮B的转动周期相同，故B项正确；A、M、C三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同；A与B属于同轴转动，角速度相等，由于B的半径大于A的半径，所以B边缘的线速度大于A边缘的线速度，所以B边缘的线速度也大于M边缘的线速度，故C项错误；A、M、C三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同，根据v＝ωr得：＝＝＝，故D项错误．] 4.如图所示，地球可以视为球体，O点为地球球心，静置于昆明的物体A和静置于赤道上的物体B都随地球自转做匀速圆周运动，则(　　) A．物体的周期TA＝TB B．物体的周期TA>TB C．物体的线速度大小vA>vB D．物体的角速度大小ωA>ωB 解析：A　[物体A和B分别静置在地面上，共轴转动，周期相同，即TA＝TB，故A项正确，B项错误；根据v＝rω可知，B物体的轨道半径较大，因此B物体的线速度较大，即有：vB>vA，故C项错误；由ω＝知角速度相同，即ωA＝ωB，故D项错误．] 5．(多选)如图所示，A、B两齿轮的齿数分别为z1、z2，各自固定在过O1、O2的转轴上．其中过O1的轴与电动机相连接，此轴的转速为n1，则(　　) A．B齿轮的转速n2＝n1 B．B齿轮的转速n2＝n1 C．A、B两齿轮的半径之比r1∶r2＝z1∶z2 D．A、B两齿轮的半径之比r1∶r2＝z2∶z1 解析：AC　[齿轮的转速与齿数成反比，所以B齿轮的转速：n2＝n1，故A项正确，B项错误；齿轮A边缘的线速度：v1＝ω1r1＝2πn1r1，齿轮B边缘的线速度：v2＝ω2r2＝2πn2r2，因两齿轮边缘上点的线速度大小相等，即：v1＝v2，所以：2πn1r1＝2πn2r2，即两齿轮半径之比：r1∶r2＝n2∶n1＝z1∶z2，故C项正确，D项错误．] 6.如图为自行车传动装置机械简图，在自行车匀速行进过程中，链轮A和飞轮C的角速度之比ωA∶ωC＝1∶3，飞轮C和后轮B的边缘点线速度之比为vC∶vB＝1∶12，则(　　) A．rA∶rC＝3∶1 B．rB∶rC＝4∶1 C．ωA∶ωB＝1∶4 D．链轮A和后轮B的边缘点线速度之比vA∶vB＝1∶4 解析：A　[自行车的链条不打滑，链轮A边缘的线速度与飞轮C边缘的线速度大小相等，根据公式v＝ωr，半径关系为rA：rC＝ωC∶ωA＝3∶1，故A项正确；飞轮C的角速度与后轮B的角速度相同，根据公式v＝ωr，rB∶rC＝vB∶vC＝12∶1，故B项错误；飞轮C角速度与后轮B角速度相同，所以ωA∶ωB＝ωA∶ωC＝1∶3，故C项错误；链轮A边缘的线速度与飞轮C边缘的线速度大小相等，所以vA∶vB＝vC∶vB＝1∶12，故D项错误．] [等级考练] 7. (多选)如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程装置的示意图，C为小车的车轮，半径为R，D为与C同轴相连的齿轮，半径为r，总齿数为n.A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示．实验时，小车做匀速直线运动，且车轮不打滑．若实验中测得时间t内B收到的脉冲数为N，则下列结论正确的是(　　) A．时间t内D运动了个周期 B．车轮的角速度为ω＝ C．时间t内小车的行程为s＝ D．时间t内小车的行程为s＝ 解析：AC　[t时间内被B接收到的脉冲数为N，而一个周期内，脉冲数为n，因此t时间内D运动的周期为，故A项正确；根据ω＝，而周期T＝n，那么角速度大小ω＝＝，故B项错误；由线速度与角速度的公式v＝ωR，那么车轮C上外边缘线速度的大小v＝，所以小车的行程为：s＝vt＝，故C项正确，D项错误．] 8. (多选)如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动．一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，则(　　) A．子弹在圆筒中的水平速度为v0＝d B．子弹在圆筒中的水平速度为v0＝2d C．圆筒转动的角速度可能为ω＝2π D．圆筒转动的角速度可能为ω＝3π 解析：AD　[根据h＝gt2，解得t＝，则子弹在圆筒中的水平速度为v0＝＝d，故A项正确，B项错误；因为子弹从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，则t＝(2n－1)，n＝1,2,3…，因为T＝，解得：ω＝(2n－1)π，当n＝1时，ω＝π，当n＝2时，ω＝3π，故C项错误，D项正确．] 9. (多选)如图所示，一同学做飞镖游戏，悬挂在竖直墙面上半径R＝0.4 m的圆盘绕垂直圆盘过圆心的水平轴匀速转动．当A点转动到圆周的最高点时，一飞镖(看作质点)对着A点正上方以初速度v0水平抛出．飞镖抛出点距圆盘的水平距离为L＝1.5 m，与圆盘上边缘高度差h＝0.45 m．若飞镖击中圆盘直径上的A点，则该同学取得游戏的胜利，要取得游戏的胜利(g取10 m/s2)，下列关系式正确的是(　　) A．初速度为v0＝3 m/s或5 m/s B．圆盘匀速转动的角速度为ω＝2n rad/s(n＝1、2、3…) C．飞镖击中圆盘的速度方向tan θ＝或(θ为速度与竖直方向的夹角) D．飞镖击中A点时的速率v＝ m/s 解析：ACD　[飞镖做平抛运动的同时，圆盘上A点做匀速圆周运动，恰好击中A点，说明A点正好在最低点或最高点被击中，设时间为t，平抛的水平位移为L，则L＝v0t，A点在最高点时，则：h＝gt2，联立有：t＝0.3 s，v0＝5 m/s；A点在最低点时，则：h＋d＝gt2，联立得：t＝0.5 s，v0＝3 m/s，故A项正确．A在最高点时，飞镖飞行时间t和圆盘转动的周期满足：t＝nT(n＝1,2,3…)，由T＝得：ω＝rad/s(n＝1,2,3…)，A点在最低点时，飞镖飞行时间t和圆盘转动的周期满足：t＝nT＋(n＝0,1,2,3…)，由T＝得：ω＝(4n＋2)π rad/s(n＝0,1,2,3…)，故B项错误．A点在最高点时：t＝0.3 s，v0＝5 m/s，竖直方向：vy＝gt＝10×0.3 m/s＝3 m/s，飞镖击中圆盘的速度方向tan θ＝＝；A点在最低点时，则：t＝0.5 s，v0＝3 m/s，vy＝gt＝10×0.5 m/s＝5 m/s，飞镖击中圆盘的速度方向tan θ＝＝，故C项正确．A点在最高点时飞镖击中圆盘的速度大小为：v1＝＝ m/s＝ m/s，A点在最低点时飞镖击中圆盘的速度大小为：v2＝＝ m/s＝ m/s，故D项正确．] 10．某农民发明家为家禽养殖者研发出了一款自动抛食机，其原理如图，将软食料装入长臂末端半圆形金属碗中，电机带动长臂转动，当长臂碰到挡杆时，速度立即变为零，食料被抛出，通过控制长臂的转速来控制食料的抛出范围．长臂的长度为L，假设食料抛出做平抛运动，平抛的初速度和长臂端碰挡杆前的瞬时线速度大小相等，抛出点距地面距离为H，要使食料被抛到地面0到D的范围内，则长臂在碰挡杆前的角速度ω应控制在什么范围？(用表达式写出) 解析：食料在最高点做平抛运动，则有：H＝gt2 D＝vt 联立解得：v＝D 由v＝ωL可得最大转动角速度为： ω＝＝ 最小角速度为0 故角速度范围. 答案： 学科网（北京）股份有限公司 $