假期作业10 圆周运动-【快乐假期】2025-2026学年高一物理暑假作业（全学年）

三022 假期作业10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)脚瞪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.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ω， 线速度大小为v;另一位运动员在外道角 速度为w2,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<V2 B.w1>w2,V1<V2 C.w1<w2,℃1=v2 D.w1<w2,V1<U2 3.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 2 富一物理卧 非学无以广才，非志无以成学。 动 完成日期： 夕 日 10 8 4 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)图中A、B两点分别 A 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)如图所示皮带传动 装置，主动轮O上有两个 半径分别为R和r的轮，O,上的轮半径为x, 已知R=2,-号R设皮指不打滑，则( A.@A @B=1:1 B.UA UB=1:1 C.wB wc=1:1 D.UB i Uc-1:1 6.（多选)如图所示，A、B两 齿轮的齿数分别为之1、之2，氢0 各自固定在过O、O2的转 A 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，=m B.B齿轮的转速n2=n1 C.A、B两齿轮的半径之比71：r2=之1：z2 D.A、B两齿轮的半径之比m1:r2=z2:之1 k壁快乐假期 7.如图为自行车传动装置 脚踏板 后轮B 机械简图，在自行车匀速 行进过程中，链轮A和飞 链轮A 飞轮C 轮C的角速度之比ω4· wc=1:3,飞轮C和后轮B的边缘点线速 度之比为vc:vg=1:12,则 A.rA rc=3:1 B.rB rc=4:1 C.wA WB=1 4 D.链轮A和后轮B的边缘点线速度之比 VA UB=1:4 8.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飞轮 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.如图所示为旋转脱水拖把，拖把杆内有一段 长度为30cm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30cm,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d1 拖把头 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 2 S0M-= 《《素养培优 1.在生产电缆的工厂里，生 电缆线 产好的电缆线要缠绕在 滚轮上，如图所示，已知其 内芯半径r1=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，所用时间为号吗？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 一R 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ω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)雨滴飞行的水平位移大小； (2)雨滴着地时的速度大小； (3)雨滴在地面上形成圆的周长是多少受快条假湖 2.解析：(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为： 在x轴方向上：x=3.0t 在y轴方向上：0，=0.41 则有：y=0.2t2 代入时间t=10s,可得： x=3.0t=3.0×10m=30m y=0.2t=0.2×102m=20m 即t=10s时，物体的位置坐标为(30m,20m). (2)在x轴方向上：x=3.01 在y轴方向上：y=0.21 物体在这两个方向上的运动公式为： 在x轴方向上：x=1 在y轴方向上：v,=at, y-far 联立并代入数据得：u=3.0m/s,a=0.4ms 当t=10s时，v,=at=0.4×10ms=4.0ms v=√+元=√32+4m/s=5.0m:s. 答案：(1)(30m,20m)(2)5.0m/s 假期作业9 情景辨析 (1)×(2)/(3)/(4)×(5)× 技能提升 1.C[平抛运动所受的合力为重力，大小和方向不变，做曲线 运动，故A正确；平抛运动的速度方向与重力的方向的夹角 逐渐减小，故B正确，C错误；平抛运动水平初速度不变，竖 直分速度不断增大，则合速度大小时刻变化，故D正确.门 2.BD[因为平抛运动水平方向是匀速运动，竖直方向是自由 落体运动，所以加速度a=g,大小、方向都不变；速度大小、 方向都时刻在改变.选项BD正确.] 3.D[由于箭落在壶的后方，说明箭的水平位移太大，要使箭 投中应减小水平位移，设箭平抛运动的初速度为。，抛出，点 离壶口的高度为h,水平位移为x,则平抛运动的时间为1 匹，水平位移为==√腰由题可知：受使水年位粉 减小，则应当减小初速度或减小抛出点的高度.] 4.AD[小球经过A点时，有1an37°=△，得，A=9m/s,小 球经过B点时，有tan53°-，得B=16m's,小球竖直方 向做匀加速直线运动，有心，B=,A十gt,联立可得1=0.7s, 故A正确，B错误；小球经过B点时，竖直方向满足=，， 代入数据，得h=12.8m,故C错误，D正确.] 5.AC[由图看出，三个物体落下的高度关系为ha>h>hc, ，可知t>B>tc:若过C球的落地点做水平线 根据t一入g 可看出，在相同时间内xA<x<xc,所以根据=工可知 VA<vB<,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，上升的高度为h,水平位移为 工，则有：h=之g,h相同，则运动的时间相同，而x=,则 得U>u2,故A正确，B.C、D错误.] 7.C[两球做平抛运动，根据A=2gt得：1 h,水平位 移：==√臣，可如两球下落的高度相等，运动时间相 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.] 7 00M= 8.解析：(1)小球从ab,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)根据△y L三gT,得T1/°009s=0.03s:(3)平抛运 =2L=2×0.009 初速度=宁 ms=0.6m:s;(4)设b点竖直 0.03 方向的分速度，则心， L+2L_3×0009m/s=0.45m/s, 2T 0.06 则从抛出点到b点所经历的时间是1=及=0.045s 答案：(1)相等(2)0.03(3)0.6(4)0.045 素养培优 1.解析：(1)水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖直方 向h= 2812, 解得水从管口到水面的运动时间1一√g /2h (2)由平抛运动规律得，水平方向d=心t, 解得水从管口排出时的速度大小=d√ (3)管口单位时间内流出水的体积Q=S6=Sd√n, g 答案：1λ√g 2.解析：(1)设运动员刚落在B点时竖直方向的速度为v,,运 动员从A点落到B点时间为t1,则有y,=g1, o=v,tan53°， 解得=8ms. (2)运动员从B点落到C点做平地运动，设时间为t2,水平 和竖直位移分别为 3 1 x2=8l2y2=2g12, 又tan53=业」 x2 解得y2=3.2m, 运动员从A点落到B点，竖直方向=-1.8m, 则水平高台AD的高度为H=y1+y2=5m, 答案：(1)8mfs(2)5m 假期作业10 情景辨析 (1)/(2)×(3)/(4)/(5)×(6)/ 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v=wr知外道运动员的线速度较大，即， 2y<2,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w纤由于时针的月期最大，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v=ω，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v=r,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v=wr,可知它们的线速度大小跟 半径成正比，故C错误，D正确.] 三0022. 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v=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=r得，g:e=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：12= 1，故A项正确，B项错误；齿轮A边缘的线速度：心= 2 山1r1=2π171，齿轮B边缘的线速度：02=w2r2=2元12r2,因 两齿轮边缘上点的线速度大小相等，即：=2，所以： 2m1r1=2元12r2,即两齿轮半径之比：r1:r2=n2:n1= :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v=r,半径关系为rA:rc =wc:w1=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=wr,rB:rc=vg:c=12：1,故 B项错误；飞轮C角速度与后轮B角速度相同，所以：B =wA:=1:3,故C顷错误；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=c：vB=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0=r及rA=2rH可得2A=g=c,则A转动一 图，C转动2圈，故C正确；由U1=rA=vg=wrB,e= wrc,仅将链条从飞轮2挡调到1挡，飞轮半径变大，w变 小，则变小，即后轮速度变小，故D错误.] 9.B[艳把杆向下运动的速度馬=-83ms=0.3m, 故A错误；拖把杆上段1s内匀速下压了30cm,则螺杆转动 6图，即拖把头的转速为n=6rs,则拖把头转动的角速度仙 =2πn=12πrad:s,拖把头边缘的线速度=R=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oin=ur 共中w=2m=2xX88rads=元ads umm=wr1=πX0.2mfs=0.2πm/s 缠满时速度最大yx=wr2=πX0.8ms=0.8πm.s, (3)由于电缆线的缠绕速度逐渐增大，因此从开始缠绕到缠 绕长度为电缆线长度一半时所用时问要大于号 答案：(1)逆时针(2)0.8πms0.2πmfs(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=R, 竖直方向，根据A=之8，解得1气g 2h 雨滴飞行的水平位移大小工=，1=R√g 2h (2)雨滴着地时竖直方向速度℃，=gt=√2gh, 则雨滴着地时速度u=√J,2十U,=√wR2十2gh; (3)雨滴在地面上形成圆的半径为r=√R十x= R,1+2w万 g 雨滴在地面上形成圆的周长s=2xr=2xR1+2wh g 答案：1)R√g /2h (2)√aR2+2gh (3)2k/1+2a五 g 7 一物理 假期作业11 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1= 根据=r,可得=”=二因为=所以题 1 ：=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.] 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 PQ两点做圆周运动的半径的关系为r印<r。,故A错误； B.根据=rw可知，球面上P、Q两点做圆周运动的线速度 的关系为vp<o,故B错误；C.根据an=ro2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,<ao,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 连度不同0=m心：=r:人=R:R=5:2, a=wr,aa:a=r。:r6=√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.门] 6.C[小球转动的角速度w=2πn=12rad/s,弹簧的弹力为小 球做圆周运动提供向心力，即kx=w(x。十x),解得x= wxa0.5×12×0.2 k-mw2360-0.5X122 m=0.05m=5.0cm,选项C 正确.门 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a、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：①)木块的角速度ω=只。 2πr (2)木块的线速度为0=wr=T (3)摩擦力提供木块做圆周运动所需的向心力， 则f=4πmr T2 答案：1(2罗(3)" T2 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一 281,解得1=0.8s. 2