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课时跟踪检测(六) 圆周运动
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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
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
3.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
4.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
5.(2025·京口高一期末)株洲市某风电项目部可以生产风力发电设备,如图所示的风力发电叶片上有M、N两点,在叶片转动过程中 ( )
A.vM>vN B.vM=vN
C.ωM>ωN D.ωM=ωN
6.(2025·镇江高一期末)如图是自行车外接助力装置,其通过滚轮驱动车轮转动。滚轮直径为8 cm,车轮直径为48 cm。滚轮与车轮间无相对滑动,则滚轮与车轮的角速度之比为 ( )
A.1∶1 B.6∶1
C.1∶6 D.36∶1
7.汽车越野爱好者往往会在爱车上加装汽车绞盘,固定在汽车上的绞盘通过电动机拉动缆绳,从而实施救援或者自我脱困。某次实施救援时,利用绞盘把被困汽车拖出困境,某段时间内被困汽车以0.4 m/s的速度做匀速直线运动,已知绞盘的直径为20 cm,在这段时间里,下列说法正确的是 ( )
A.绞盘转动的角速度为4 rad/s
B.绞盘转动的周期为π s
C.绞盘转动的转速为 r/s
D.绞盘转动的频率为 Hz
8.(2025·铜山高一阶段练习)死飞自行车,指后轮的齿轮与后轮直接用螺栓固接(不像普通自行车,后轮齿轮与后轮是通过棘轮棘爪连接,普通自行车反向踩脚踏板时后轮不受力)的自行车。死飞自行车的结构,只有一个车架、两个轮子、一个车把和座子,通常没有闸线、齿轮转换器、挡泥板、灯、反光板和刹车闸。死飞自行车受到现代年轻人的喜爱。如图所示为死飞的脚踏及后轮,若链条连接的前轮齿数为36个,连接的后轮齿数为10个,则前后轮角速度之比为 ( )
A.1∶1 B.1∶2 C.3.6∶1 D.1∶3.6
9.(2025·金坛高一期中)如图所示,暗室中有一匀速转动的自行车轮,车轮均匀分布有8根辐条,O为车轮的轴心。有一频闪发光源,发光频率为f,一观察者看到车轮“不转动”,则在闪光周期内车轮转动的角度可能为 ( )
A. π B. π
C. π D. π
10.如图所示,光滑的水平圆盘固定在水平面上,中心O点固定一竖直光滑细杆,光滑圆环套在细杆上,细绳的一端连接圆环,另一端连接小物块(可视为质点)。物块绕O点逆时针转动,经时间t,物块由A点转到B点,OA与OB垂直。则物块转动的角速度可能为 ( )
A. B. C. D.
11.(12分)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点的线速度大小为 m/s,求:
(1)地球仪转动的角速度和周期;(8分)
(2)地球仪上A点的线速度大小。(4分)
12.(14分)冲关节目是一种户外娱乐健康游戏,如图所示为参赛者遇到的一个关卡。一个半径为R的圆盘浮在水面上,圆盘表面保持水平且与水平跑道的高度差h=1.25 m,M为圆盘边缘上的一点。某时刻,参赛者从跑道上P点水平向右跳出,初速度的方向与圆盘半径OM在同一竖直平面内。已知圆盘的圆心与P点之间的水平距离为x0=4 m,圆盘半径R=2 m,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。
(1)求参赛者从P点跳出至落到圆盘上经历的时间t;(4分)
(2)参赛者要能落在圆盘上,求v0的最小值;(5分)
(3)若参赛者从P点跳出的同时,圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动,要使参赛者落到M点,求圆盘转动的角速度ω。(5分)
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课时跟踪检测(六)
1.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.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.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,即周期相同,故角速度大小相等,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,可知a球的线速度比b球的线速度小,故A、C错误。
4.选B 题目要求充分利用地球自转的速度,因为地球上各点自转的角速度是一样的,由v=ωr可知,要使卫星发射时发射场所在地的自转线速度最大,则该地点的自转半径最大,而自转半径最大处在赤道即纬度最低的地方,故卫星发射场的位置应建在赤道附近,故B正确,A、C、D错误。
5.选D 由于M、N属于同轴转动,故角速度相等ωM=ωN,故C错误,D正确;由v=ωr,rN>rM知vM<vN,故A、B错误。
6.选B 滚轮与车轮间无相对滑动,两轮边缘线速度大小相等,根据ω=可知,角速度之比为6∶1。
7.选A 根据v=ω·d,解得ω=4 rad/s,故A正确;绞盘转动的周期为T==π s,故B错误;根据ω=2πn,解得绞盘转动的转速为n= r/s,故C错误;绞盘转动的频率为f== Hz,故D错误。
8.选D 前、后轮的齿数之比等于半径之比,则r1∶r2=36∶10=3.6∶1,前、后轮边缘的线速度相等,根据v=ωr可得前、后轮角速度之比为ω1∶ω2=r2∶r1=1∶3.6。
9.选C 观察者看到车轮“不转动”,则在闪光周期内车轮转动的角度一定是π的整数倍,即可能为π。
10.选B 物块由A点转到B点,转过的角度为θ=2nπ+(n=0,1,2,3,…),所以物块转动的角速度为ω==(n=0,1,2,3,…),当n=2时ω=。
11.解析:(1)B点做圆周运动的半径为RB=Rcos 60°=0.125 m,
由vB=ωRB,得出地球仪转动的角速度ω=π rad/s,
又由ω= ,得出地球仪转动的周期T=2 s。
(2)地球仪上A点的线速度大小为vA=ωRA= m/s。
答案:(1)π rad/s 2 s (2) m/s
12.解析:(1)参赛者从P点跳出后做平抛运动,其在竖直方向做自由落体运动,有h=gt2
解得参赛者从P点跳出至落到圆盘上经历的时间t=0.5 s。
(2)参赛者在水平方向做匀速运动,当满足x0-R=v0t时,v0最小,
解得v0=4 m/s。
(3)根据题意得ωt=nπ(n=1,2,3,…)
解得ω=2nπ rad/s(n=1,2,3,…)。
答案:(1)0.5 s (2)4 m/s (3)2nπ rad/s(n=1,2,3,…)
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