6.1 圆周运动 同步练-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

6.1　圆周运动 一、单选题 1.质点做匀速圆周运动时(　　) A.线速度越大,其转速一定越大 B.角速度大时,其转速一定大 C.线速度一定时,半径越大,则周期越小 D.无论半径大小如何,角速度越大,则质点的周期一定越大 2.静止在地球上的物体都要随地球一起转动,下列说法正确的是(　　) A.它们的运动周期都是相同的 B.它们的线速度都是相同的 C.它们的线速度大小都是相同的 D.它们的角速度是不同的 3.如图所示,当工人师傅用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的转动半径之比为2∶3,其角速度大小分别为ωP和ωQ,线速度大小分别为vP和vQ,则(　　) A.ωP∶ωQ=1∶1,vP∶vQ=2∶3 B.ωP∶ωQ=1∶1,vP∶vQ=3∶2 C.ωP∶ωQ=3∶2,vP∶vQ=1∶1 D.ωP∶ωQ=2∶3,vP∶vQ=1∶1 4.甲、乙两物体分别做匀速圆周运动,如果它们转动的半径之比为1∶5,线速度之比为3∶2,则下列说法正确的是(　　) A.甲、乙两物体的角速度之比是2∶15 B.甲、乙两物体的角速度之比是10∶3 C.甲、乙两物体的周期之比是2∶15 D.甲、乙两物体的周期之比是10∶3 5.汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。某汽车的车轮半径约为30 cm,当该型号的汽车在高速公路上行驶时,驾驶员面前速率计的指针指在“120 km/h”上,可估算出该车轮的转速约为(　　) A.1 000 r/s B.1 000 r/min C.1 000 r/h D.2 000 r/s 6.石英钟如图所示,比较时针和分针的末端点,转动时(　　) A.两端点的角速度相等 B.两端点的线速度相等 C.时针端点的角速度较大 D.分针端点的线速度较大 7.在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着树梢,根据树梢的运动情形就能判断大树将要朝着哪个方向倒下,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,树梢的线速度最大,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 8.某自行车的传动结构示意图如图所示,其中Ⅰ是半径r1=10 cm的牙盘(大齿轮),Ⅱ是半径r2=5 cm的飞轮(小齿轮),Ⅲ是半径r3=40 cm的后轮。若某人在匀速骑行时每分钟踩脚踏板转30圈,则后轮每分钟转动的圈数为(　　) A.30 B.60 C.15 D.120 二、多选题 9.如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点的(　　) A.角速度之比ωA∶ωB=1∶1 B.角速度之比ωA∶ωB=∶1 C.线速度之比vA∶vB=1∶ D.线速度之比vA∶vB=∶1 10.中学物理实验室常用的感应起电机是由两个大小相等直径约30 cm的感应玻璃盘起电的。其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮链接,如图所示,现在玻璃盘以100 r/min的转速旋转,已知主动轮的半径约为8 cm,从动轮的半径约为2 cm,P和Q是玻璃盘边缘上的两点,若转动时皮带不打滑。下列说法正确的是(　　) A.P、Q的线速度相同 B.玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反 C.P点的线速度大小约为1.6 m/s D.摇把的转速约为400 r/min 11.如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的角速度大小分别为ωP和ωQ,线速度大小分别为vP和vQ,则(　　) A.vP<vQ B.vP=vQ C.ωP=ωQ D.ωP<ωQ 三、非选择题 12.重庆铜梁传统民俗文化“抡花”就是挥洒铁水的表演,如图甲所示。“抡花”的原理如图乙所示,快速转动竖直转轴O1O2上的手柄AB,带动“花筒”M、N在水平面内转动,筒内烧红的铁水沿轨迹切线飞出,落到地面,形成绚丽的图案。已知MO1=NO1=2 m,M、N离地高为3.2 m,若手摇手柄AB转动的角速度大小为10 rad/s,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,求: (1)“花筒”N的线速度大小; (2)铁水在地面上形成的圆形的面积。(π取3.14) 13.一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周,求: (1)曲轴转动的周期与角速度。 (2)距转轴r=0.2 m点的线速度。 14.如图所示,半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动,轮上a、b两点与O的连线相互垂直。a、b两点均粘有一个小物体,当a点转至最低位置时,a、b两点处的小物体同时脱落,经过相同时间落到水平地面上。 (1)试判断圆轮的转动方向。(说明判断理由) (2)求圆轮转动的角速度大小。 标准答案 一、单选题 1.答案:B 解析:匀速圆周运动的线速度v=2πnr,则n=,故线速度越大,其转速不一定越大,因为还与r有关,选项A错误;匀速圆周运动的角速度ω=2πn,则n=,所以角速度大时,其转速一定大,选项B正确;匀速圆周运动的周期T=,则线速度一定时,半径越大,则周期越大,选项C错误;匀速圆周运动的周期T=,与半径无关,且角速度越大,则质点的周期一定越小,选项D错误。 2.答案:A 解析:如图所示,地球绕自转轴转动时,地球上各点的运动周期及角速度都是相同的。地球表面上的物体随地球做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面,其圆心分布在整条自转轴上,不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的,只有同一纬度处的物体转动半径相等,线速度的大小才相等。但即使物体的线速度大小相同,方向也各不相同,选项B、C、D错误,A正确。 3.答案:A 解析:P、Q两点同轴转动,角速度大小相等,故ωP∶ωQ=1∶1,根据v=ωr可得P、Q两点线速度大小之比vP∶vQ=2∶3,故选项A正确。 4.答案:C 解析:由v=rω可得;又ω=,所以,选项C正确。 5.答案:B 解析:汽车匀速行驶,t时间内路程x=vt,车轮t时间内转过的圈数N=nt,车轮上某点转动的路程x'=N·2πR,汽车在公路上行驶不打滑,故x=x',联立解得vt=nt·2πR,有n= r/s=17.7 r/s=1 062 r/min≈1 000 r/min,故选项B正确。 6.答案:D 解析:时针转一周为12小时,分针转一周为1小时,则可知时针与分针转动周期比为12∶1,根据ω=可知,时针与分针转动的角速度比为1∶12,选项A、C错误;由于分针比时针长,则其端点做圆周运动的半径大于时针端点做圆周运动的半径,根据v=ωr可知,分针端点的线速度较大,选项B错误,D正确。 7.答案:B 解析:树木开始倒下时,树木各处的角速度一样大,选项A错误;由v=ωr可知,树梢的线速度最大,易判断树木倒下的方向,选项B正确;由T=知,树木各处的周期一样大,故选项C、D错误。 8.答案:B 解析:因为大齿轮与小齿轮边缘处的线速度大小相等,根据v=ωr=2πnr可知大齿轮与小齿轮的转速比为1∶2,又因为小齿轮与后轮转速相同,所以后轮每分钟转动的圈数为脚踏板所转圈数的2倍,即60圈,故选项B正确。 二、多选题 9.答案:AC 解析:因为A、B在同一薄板上,所以ωA=ωB,选项A正确,B错误;,选项C正确,D错误。 10.答案:BC 解析:由于线速度的方向沿曲线的切线方向,由题图可知,P、Q两点的线速度的方向一定不同,故选项A错误;若主动轮做顺时针转动,从动轮通过皮带的摩擦力带动转动,所以从动轮逆时针转动,所以玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反,故选项B正确;玻璃盘的直径是30 cm,转速是100 r/min,所以线速度v=ωr=2nπr=2××π×=0.5π m/s≈1.6 m/s,故选项C正确;从动轮边缘的线速度 vc=ωrc=2××π×0.02=π m/s,由于主动轮的边缘各点的线速度与从动轮边缘各点的线速度大小相等,即vz=vc,所以主动轮的转速nz==25 r/min,故选项D错误。 11.答案:AC 解析:扳手上的P、Q两点是同轴转动,则角速度相同,即ωP=ωQ,故选项C正确;因为rP<rQ,根据v=ωr可知,vP<vQ,故选项A正确。 三、非选择题 12.解:(1)“花筒”N转动的角速度与AB相同,其线速度大小为v=ωr=10×2 m/s=20 m/s。 (2)烧红的铁水沿切线飞出后,做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,有h=gt2,解得t==0.8 s, 水平方向做匀速直线运动,有x=vt=16 m, 所以,落地点距离O2的距离大小为d==2 m, 在地面上形成的圆形的面积S=πd2=816.4 m2。 13.解:(1)由于曲轴每秒钟转=40周 则周期T= s 曲轴转动的角速度 ω= rad/s=80π rad/s。 (2)已知r=0.2 m,因此这一点的线速度v=ωr=80π×0.2 m/s=16π m/s。 14.解:(1)由题意知,a点物体做平抛运动,若与b点物体下落的时间相同,则b点物体必须做竖直下抛运动,故圆轮转动方向为逆时针。 (2)a平抛,R=gt2① b竖直下抛,2R=v0t+gt2② 由①②得v0=③ 又因ω=④ 由③④解得ω=。 学科网（北京）股份有限公司 $