20192020学年高中物理同步学典5圆周运动习题含解析新人教版必修第二册

-1-同步学典（5）圆周运动1、对于做匀速圆周运动的物体,下面说法中错误的是()A.线速度的大小不变B.线速度不变C.角速度不变D.周期不变2、汽车在公路上行驶时一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。某国产轿车的车轮半径约为30cm,当该型号的轿车在高速公路上匀速行驶时,驾驶员面前速率计的指针指在“120km/h”上,可估算出该车轮的转速为()A.1000r/sB.1000r/minC.1000r/hD.2000r/s3、静止在地球上的物体随地球做匀速圆周运动，有关位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2,下列说法正确的是()A.它们的角速度之比12:2:1B.它们的线速度之比12:2:1vvC.它们的向心加速度之比12:2:1aaD.它们的向心加速度之比12:4:1aa4、如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是()A.a、b和c三点的线速度大小相等B.a、b和c三点的角速度相等C.a、b的角速度比c的大D.c的线速度比a、b的大5、如图所示,在风力发电机的叶片上有A、B、C三点,其中A、C在叶片的端点,B在叶片的中点。当叶片转动时,这三点()A.线速度大小都相等B.线速度方向都相同-2-C.角速度大小都相等D.向心加速度大小都相等6、如图所示,两个小球固定在一根长为l的杆的两端,绕杆上的O点做圆周运动.当小球A的速度为Av时,小球B的速度为Bv,则轴心O到小球A的距离是().A.()AABvvvlB.AABvlvvC.()ABAvvlvD.()ABBvvlv7、如图所示,甲、乙两名溜冰运动员,面对面拉着弹簧测力计做圆周运动的溜冰表演,80,40mkgmkg甲乙两人相距0.9m,弹簧测力计的示数为9.2N,则下列判断正确的是()A.两人的线速度相同,约为40m/sB.两人的角速度相同,约为6rad/sC.两人的运动半径相同,都是0.45mD.两人的运动半径不同,甲为0.3m,乙为0.6m8、如图所示,电风扇在闪光灯下运转,闪光灯每秒闪45次,风扇转轴O上装有3个扇叶,它们互成120°角.当风扇转动时,观察者感觉扇叶不动,则风扇转速可能是()A.600r/minB.900r/minC.1200r/minD.1800r/min9、在中国南昌有我国第一高摩天轮——南昌之星,总建设高度为160米,横跨直径为153米,如图所示。它一共悬挂有60个太空舱,每个太空舱上都配备了先进的电子设备,旋转一周的时-3-间是30分钟,可同时容纳400人左右进行同时游览。若该摩天轮做匀速圆周运动,则乘客()A.速度始终恒定B.加速度始终恒定C.乘客对座椅的压力始终不变D.乘客受到的合力不断改变10、质点P以O为圆心做半径为R的匀速圆周运动,如图所示,周期为T。当P经过图中D点时,有一质量为m的另一质点Q受到力F的作用从静止开始做匀加速直线运动。为使PQ、两质点在某时刻的速度相同,则F的大小应满足什么条件?答案以及解析1答案及解析：答案：B解析：匀速圆周运动的线速度大小不变,方向总是沿轨迹切线方向,因此速度是时刻变化的,角速度在中学阶段认为是标量,匀速圆周运动的角速度是不变的,周期也不变,只有B错误。2答案及解析：答案：B-4-解析：设经过时间t轿车匀速行驶的路程xvt此过程中轿车车轮缘上的某一点相对于车身转过的路程'2πxntR其中n为车轮的转速，由'xx可得2π,17.7r/s=1062r/min2πvvtntRnR,B正确。3答案及解析：答案：BC解析：随地球一起转动的物体具有相同的角速度，故A错误。但各自转动的轨道半径与所处的纬度有关，2111cos602rrr，由vr得，线速度之比12:2:1vv，由2ar得它们的向心加速度之比12:2:1aa,故BC正确,D错误。4答案及解析：答案：B解析：a、b、c三点共轴转动，角速度大小相等，a所做圆周运动的半径和b所做圆周运动的半径相等，根据知vr、知a，b的线速度大小相等，由于C所做圆周运动的半径最小，根据vr知，c的线速度最小，故选B。5答案及解析：答案：C解析：由题图易知A、B、C三点的线速度方向不都相同,角速度相等,半径不都相等,所以根据v=ωr可得线速度大小不都相等,根据公式a=ω2r可得向心加速度大小不都相等,故选C。6答案及解析：答案：B解析：设轴心O到小球A的距离为x,因两小球固定在同一转动杆的两端,故两小球做圆周运动的角速度相同,半径分别为x、lx,根据vr有ABvvxlx,解得AABvlxvv,B正确。7答案及解析：答案：D-5-解析：两人的角速度相同,向心力相同,设两人的运动半径分别为r甲和r乙,由牛顿第二定律和圆周运动规律得22mrmr甲甲乙乙,所以12rmrm甲甲乙乙,又0.9mrr甲乙,所以0.3,0.6rmrm甲乙,由vr得两人线速度之比12vvrr甲甲乙乙,由2Fmr甲甲得9.2//800.3raFdsradsmr甲甲.所以0.19/vrms甲甲,0.37/vrms乙乙8答案及解析：答案：BD解析：闪光灯的频闪周期1s45T在一个周期T内，扇叶转动的角度应为120°的整数倍，则转动的角速度30πrad/s(1,2,3)nnT转速30π'60r/min=900r/min(=1,2,3)2π2πnnnn选项BD正确。9答案及解析：答案：D解析：匀速圆周运动的速度方向沿圆周的切线方向,方向时刻在改变,故其速度是变化的.故A错误.做匀速圆周运动的物体,其向心加速度方向始终指向圆心,方向时刻在变化,故向心加速度是变化的,故B错误.乘客对座椅的压力方向始终变化,所以压力变化.故C错误.做匀速圆周运动的物体,其所受的合力提供向心力,其方向始终指向圆心,始终变化.故D正确.故选D.10答案及解析：答案：28(0,1,2,3)(43)mRFnnT解析：速度相同包括大小相等和方向相同。由质点P的旋转情况可知,只有当P运动到圆周上-6-的C点时PQ、速度方向才相同。即质点P应转过34n  0,1,2,3,n周,经历的时间34tnT  0,1,2,3,n①质点P的速率2RvT②在同样的时间内,质点Q做匀加速直线运动,速度应达到v,由牛顿第二定律及速度公式得Fvtm③联立以上三式,解得28(0,1,2,3)(43)mRFnnT。