假期作业3 圆周运动-【快乐假期】2025-2026学年高一物理暑假作业

假期作业3圆周运 《情境辨析 如图所示，这是自行车 早期发展过程中出现的一种 高轮车.它最显著的特点是 前轮大、后轮小，前后轮间无 链条传动.骑行时，设置在前 轮的脚蹬转一圈，前轮转动 一圈.当高轮车沿直线行进且前后车轮都 不打滑时. (1)前后轮边缘点的线速度相等. (2)前后两轮转动的角速度相等. ( (3)前轮转速比后轮转速小. ( ) (4)脚蹬转动的频率一定，前轮越大，车的 骑行速度越大」 () (5)脚瞪转动的频率一定，前轮越大，车的 骑行速度越慢， ) (6)脚蹬的角速度与前轮转动的角速度相 等 ( 【《技能提升 ◆[知识点一]匀速圆周运动快慢的描述 1.(多选)做匀速圆周运动的物体，下列物 理量中不变的是 ) A.速度 B.速率 C.角速度 D.转速 2.(2025·烟台市高一 期末)如图为在短道 速滑比赛中运动员 过弯道情景.假定两 位运动员在过弯道 时保持各自的速率恒定，一位运动员在 内道角速度为w1,线速度大小为v1;另一 位运动员在外道角速度为ω2，线速度大 小为2，他们同时进入弯道同时出弯道， 则他们的角速度与线速度大小的关系为 () A.w1=w2,U1<2B.w1>w2’y1<2 C.w1<w2,V1=V2 D.w1<w2,v1<2 3.(2025·南通市高一期中)如图所示为时 钟面板，当时钟正常工作时，关于时针、 分针和秒针的转动，下列判断正确的是 00-A= 学然后知不足，教然后知困。 运动 完成日期： 日 10 -0 3 8 ,7 A.时针的角速度最大 B.秒针的周期最大 C.分针尖端的线速度大于时针尖端的线 速度 D.时针、分针、秒针的转动周期相等 ◆[知识点二]皮带、齿轮传动类问题 4.（多选)(2025·包头市 A 高一期末)图中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，两轮没有相对滑 动.下列说法正确的是 ( ) A.A、B两点的角速度跟半径成反比 B.A、B两点的角速度跟半径成正比 C.A、C两点的线速度大小跟半径成反比 D.A、C两点的线速度大小跟半径成正比 5.(多选)如图所示皮带传 r 动装置，主动轮O,上有 03 两个半径分别为R和r 的轮，O2上的轮半径为r,已知R=2r,r= 导R设皮带不打滑，则 () A.ωA:wB=1:1 B.vA UB=1:1 C.@B @c=1:1 D.UB Uc=1;1 6.(多选)如图所示，A、B MM 两齿轮的齿数分别为 之1、2，各自固定在过 A N O1、O,的转轴上.其中 过O,的轴与电动机相连接，此轴的转速 为n1,则 ( A.B齿轮的转速，=n 22 B.B齿轮的转速n2=n1 C.A、B两齿轮的半径之比r1:2=1:2 D.A、B两齿轮的半径之比r1:r2=2: 三0022 7.如图为自行车传动装 后轮B 脚踏板 置机械简图，在自行 车匀速行进过程中， 链轮A 飞轮C 链轮A和飞轮C的角 速度之比wA:wc=1：3,飞轮C和后轮 B的边缘点线速度之比为c：g= 1：12,则 ( A.rA:rc=3:1 B.rB:rc=4:1 C.ωA：wB=1:4 D.链轮A和后轮B的边缘点线速度之 比)A：VB=1：4 8.(2025·宁德市高一期末)如图甲所示， 变速自行车有多个半径不同的链轮和飞 轮，链轮与脚踏板共轴，飞轮与后车轮共 轴，其变速原理简化为图乙所示，A是链 轮上与链条接触的点，B是飞轮的2挡齿 轮上与链条相接触的点，C是后轮边缘上 的一点，已知rA=2rB,当人骑车使脚踏 板以恒定角速度转动时，下列说法正确 的是 链轮 链轮 1夹轮 飞轮 脚踏板后拨齿轮脚踏板 后拨齿轮 甲 乙 A.A的线速度大于B的线速度 B.B的角速度大于C的角速度 C.A转动一圈，则C转动2圈 D.仅将链条从飞轮2挡调到1挡可以提速 9.(2025·宿迁市高一期末)如图所示为旋 转脱水拖把，拖把杆内有一段长度为30 cm的螺杆通过拖把杆下段与拖把头接 在一起，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距 离)d=5cm,拖把头的半径为10cm,拖 把杆上段相对螺杆向下运动时拖把头就 会旋转，把拖把头上的水甩出去.某次脱 水时，拖把杆上段1s内匀速下压了30 cm,该过程中拖把头匀速转动，则( 螺杆 拖把杆 部分 放大图 螺杆在里面 螺距d 拖把头 高一物建墨) A.拖把杆向下运动的速度为0.1πm/s B.拖把头边缘的线速度为1.2πm/s C.拖把头转动的角速度为πrad/s D.拖把头的转速为1r/s 《素养培优 1.在生产电缆的工厂里， 电缆线 生产好的电缆线要缠 绕在滚轮上，如图所 示，已知其内芯半径 =20cm,缠满时半径r2=80cm,且滚轮 转速不变，恒为n=30r/min,试分析： (1)滚轮的转动方向如何？ (2)电缆线缠绕的最大、最小速度分别是 多大？ (3)若从开始缠绕到缠满所用时间为t, 则从开始缠绕到缠绕长度为缠满时电缆线 长度的一半时，所用时间为专吗？为什么？ 2.现将一把雨伞撑开后置 于图中所示的位置，已 知伞面边缘点所在圆形 的半径为R,其边缘距 离地面的高度为h.现将雨伞绕竖直伞柄 以角速度“匀速转动，其边缘上的水滴 落到地面，形成一个半径较大的圆形，空 气阻力忽略不计，当地重力加速度为g. 请根据已知条件求下列物理量： (1)(6分)雨滴飞行的水平位移大小； (2)(5分)雨滴着地时的速度大小； (3)(6分)雨滴在地面上形成圆的周长是 多少飞受快乐假期 5.AC[由图看出，三个物体落下的高度关系为hA>hg> hc,根据=√罗 /2h ,可知tA>t>tc;若过C球的落地，点 做水平线可看出，在相同时间内xA<xB<x,所以根据 =子可知UA<g<,选项AC正确.] 6.A[两个篮球都垂直击中篮筐，其逆过程是平抛运动， 设任一篮球击中篮筐的速度为0，上升的高度为h,水平 位移为x,则有：h=2t,h相同，则运动的时间相同， 而x=t,则得y>,故A正确，BC、D错误.] 7.C[两球做平抛运动，根据=7gt得：√日 ，水平 位移：==√臣，可知两球下落的高度相羊，这动 时间相同，A的水平位移比B的大，则A球的初速度大 于B球的初速度，故A、B、D项错误，C项正确.] 8.解析：(1)小球从a→b,bc,c·d水平位移相等，因为水 平方向上做匀速直线运动，所以经历的时间相等；(2)根 4y=1=T,释T√F=0.03:8f 抛运动的初速度，三=0009m/s=0.6m 0.03 (4)设6点竖直方向的分速度巴，则，=L十2L= 2T 3X0,000m/s=0.45m/s,则从抛出点到b点所经历的时 0.06 间是t=凸=0.045s. 答案：(1)相等(2)0.03(3)0.6(4)0.045 素养培优 1.解析：(])水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖 直方向A=财， 解得水从管口到水面的运动时间一√ 2h (2)由平抛运动规律得，水平方向d=0t, 解得水从管口排出时的速度大小，=d√ g (3)管口单位时间内流出水的体积Q=S,=Sd,√乐 臣2a乐(a)sa 答案：1人g 2.解析：(1)设运动员刚落在B点时竖直方向的速度为℃， 运动员从A点落到B点时间为t1,则有心，=gt, =v,tan53°， 解得，=8m/s. (2)运动员从B点落到C点做平抛运动，设时间为2，水 平和竖直位移分别为 .3 1 又am5时=六， 解得y2=3.2m, 运动员从A点落到B点，竖直方向为=22=1.8m, 则水平高台AD的高度为H=y1十y2=5m, 答案：(1)8m/s(2)5m 假期作业3 情景辨析 (1)/(2)X(3)/(4)/(5)×(6)/ .-.-00-= 技能提升 1.BCD[速度是矢量，匀速圆周运动的速度方向不断改 变：速率、转速都是标量，匀速圆周运动的速率、转速不 变；角速度也是矢量，在中学阶段不讨论角速度的方向， 角速度方向不变，综上B、C、D正确.] 2.A[两位运动员过弯道时，同时进入弯道同时出弯道， 故两位运动员绕弯道运动的角速度相同，由于外道的运 动员的轨道半径较大，由0=ωr知外道运动员的线速度 较大，即w1=w2,U1<,A正确，B、C、D错误.] 3.C[时针的周期为12h,分针的周期为1h,秒针的周期 为品h,故B,D错误；根据m=票，由于时针的月期景大， 可知时针的角速度最小，故A错误：分针的角速度大于 时针的角速度，分针尖端到转动轴的长度大于时针尖端 到转动轴的长度，根据℃=ωr,可知分针尖端的线速度大 于时针尖端的线速度，故C正确，门] 4.AD[大轮与小轮靠摩擦传动，且两轮没有相对滑动，则 可知A、B两点的线速度大小相等，根据？=ωr,可知它 们的角速度跟半径成反比，故A正确，B错误；A、C两点 同轴转动，它们的角速度相同，根据0=ωr,可知它们的 线速度大小跟半径成正比，故C错误，D正确.门 5.AD[A、B分别是同一转轴上两个轮子边缘上的，点，它 们的角速度相同，A对；由℃=wr得，A：g=r:R= 1:2,B错；B、C为与皮带相连的两轮子边缘上的点，它 们的线速度大小相等，故D对；由0=ωr得，wg：三 r′：R=2:3,C错. 6,AC[齿轮的转速与齿数成反比，所以B齿轮的转速：n =三，故A项正确，B项错误；齿轮A边缘的线速度： y=仙1r1=2πn11,齿轮B边缘的线速度：0，=0r2= 2πmr2,因两齿轮边缘上点的线速度大小相等，即：心= 2,所以：2π1r1=2π2r2,即两齿轮半径之比：r1：r2 2:n1=1:之2，故C项正确，D项错误.] 7.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0=ωr,半径关系为 rA:re=wC:wa=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=wr,r:rc=vg:vc =12:1,故B项错误；飞轮C角速度与后轮B角速度相 同，所以仙A:wg=仙A:e=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 ℃A:g=e：℃g=1:12,故D项错误.] 8.C[A、B通过链条传动，A的线速度等于B的线速度， 故A错误；飞轮与后车轮共轴，B的角速度等于C的角 速度，故B错误；由)=wr及rA=2rB可得2wA=wB w,则A转动一图，C转动2图，故C正确；由A=wArA =g=g”B=gr,仅将链条从飞轮2挡调到1挡， 飞轮半径变大，仙变小，则心变小，即后轮速度变小，故 D错误.] 9,B[拖起杆向下运动的速度题==3m6= 0.3m/s,故A错误；拖把杆上段1s内匀速下压了30cm,则 螺杆转动6圈，即拖把头的转速为n=6r/s,则拖把头转 动的角速度w=2πn=12πrd/s,拖把头边缘的线速度 1=wR=1.2πm/s,故B正确，C、D错误.] 素养培优 1.解析：(1)从题图可知滚轮的转动方向为逆时针， (2)开始缠绕时速度最小℃mim=wr1 共中w=2=2x×8nd/s=xrad/s 'im=wr1=πX0.2m/s=0.2πm/s 缠满时速度最大umx=wr,=元X0.8m/s=0.8rm/s. 三0022 (3)由于电缆线的缠绕速度逐渐增大，因此从开始缠绕 到貔绕长度为电缆线长度一半时所用时同要大于受 答案：(1)逆时针 (2)0.8xm/s0.2元m/s(3)见 解析 2.解析：(1)根据题意可知，雨滴抛出时的速度大小为o =WR, 竖直方向，根据A=名，解得1 2h 雨滴飞行的水平位移大小x=t=R√g /2h (2)雨滴着地时竖直方向速度义，=gt=√2gh, 则雨滴着地时速度u=√，十U,=√mR十2gh; (3)雨滴在地面上形成圆的半径为r=√R十x= Ri/1+20h g 雨滴在地面上形成圆的周长=2=2xR1十2 g 答秦：1)uR 2h (2)√aR2+2gh (3)2R/1+2o西 g 假期作业4 情景辨析 (1)/(2)×(3)×(4)√(5)×(6)× 技能提升 1,D[匀速圆周运动的加速度大小不变，方向时刻改变， 是变量，故匀速圆周运动是变加速运动，匀速圆周运动 的速度时刻改变，这里“匀速”的含义是“匀速率”，并非 匀速运动，做匀速圆周运动的物体的运动状态也在时刻 改变并非处于平衡状态.门 2.D[A点和B点是链条传动，线速度大小相等，方向不 同，故A错误；A点和C,点是同轴转动，角速度相同，即 u,=旅搭。=a,可得==号，周为=s, rw 所以g:=2:1,故D正确；因为两齿轮的半径关系 未知，无法比较B、C两点向心加速度的大小，故B、C 错误.门 3.D「D.由题意可知，球面上P、Q两点转动时属于同轴 转动，故角速度大小相等，故D正确；A,由题图可知，球 面上P、Q两点做圆周运动的半径的关系为r<rQ,故A 错误；B.根据0=rw可知，球面上P、Q两点做圆周运动 的线速度的关系为vp<。,故B错误；C,根据an=rw 可知，球面上P、Q两点做圆周运动的向心加速度的关系 为a,<aa,故C错误.] 4.BC[a、b两点绕同轴转动，角速度相同，由于半径不同， 线递度不同，D=or:u=。1方=RR=月：2 a=wr,a。:a6=r.:rb=3:2.所以A、D错误，B、C 正确.] 5.B[老鹰在空中做圆周运动，受重力和空气对它的作用 力两个力的作用，两个力的合力充当它做圆周运动的向 心力，但不能说老鹰受重力、空气对它的作用力和向心 力三个力的作用.选项B正确.] 6.C[小球转动的角速度w=2m=12rad/s,弹簧的弹力 为小球做圆周运动提供向心力，即x=mw(x,十x),解 得z=mw=0:5X2X02m=0.05m=5.0cm. k一mw 360-0.5×12 选项C正确.] 高一物程垫) 7.D[物块在最高点和最低点仅受到重力和支持力的作 用，没有摩擦力，而在a、b两点，摩擦力最大，A、C错误； 在α、b两，点，水平木板对物块的作用力的竖直分量与物 块的重力平衡，水平分量提供物块做圆周运动的向心 力，B错误；由于物块做匀速圆周运动，因此向心力大小 不变，D正确. 8.B[苹果在最高点c时所受到的支持力和苹果对手的 压力是作用力和反作用力，大小相等，A错误；苹果在b 位置和d位置时受到的弹力大小相等，方向均竖直向 上；受到的摩擦力大小相等，方向相反，B正确，C错误； 苹果做匀速圆周运动，合力大小不变，方向一直在变化， D错误.] 9.解析：)木块的角速度w=二。 (2)木块的线速度为v=0r-票 (3)摩擦力提供木块做圆周运动所需的向心力， 则=4xmr 答案：1)票（2 (3)4xm四 2 素养培优 1.解析：(1)小球从A,点飞出后做平抛运动，竖直方向满足 h=2gt,解得=0.8s, (2)小球离开最高点时的速度大小为=BC=6m/s t (3)人松手前小球运动到A点时，对小球由牛顿第二定律得 F,十mg=m乙，代入数据解得绳对球的拉力大小为F,= 30N. 答案：(1)0.8s(2)6m/s(3)30N 2.解析：(1)当系统处于静止状态 00w 时，小球受重力、拉力和BC杆的 弹力处于平衡，根据平衡知 F=mgtan 0 (2)当轻杆BC对小球的弹力为 公 B 零时，小球靠重力和拉力的合力 提供向心力，根据牛顿第二定律 得mgtan0=mw2L mg gtan 0 解得：wL 在竖直方向上小球合力为零，有F:cos日=mg 解得：B= 当角速度增大时，由于小球竖直方向上的合力为零，则 细线上的弹力不变， 答案：(1)mgtan9（2) /gtan 0 mg L cos9w变化时细线 上的弹力大小不变 假期作业5 情景辨析 (1)/(2)/(3)/(4)/ 技能提升 1,AB[分析两球的受力，可知重力、弹力相等，向心力也 相等，选项D错误.向心力下，=m号，A小球对应的半 径大，则其线速度也较大，选项A正确.向心力F= mrw2,A小球对应的半径大，则其角速度较小，选项B正 确，向心力F.=mr(停)，A小球对应的半径大，则共周 期较大，选项C错误.]