2012高中物理 第四章勻速圓周運(yùn)動(dòng)11單元測(cè)試 魯科版必修2

1、第4章勻速圓周運(yùn)動(dòng)單元測(cè)試1勻速圓周運(yùn)動(dòng)屬于（ ）A.勻速運(yùn)動(dòng)B.勻加速運(yùn)動(dòng)C.加速度不變的曲線運(yùn)動(dòng)D.變加速的曲線運(yùn)動(dòng)解析：運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速率不變，速度方向時(shí)刻改變,為變加速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度a大小不變,方向時(shí)刻指向圓心.答案：D2某質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（ ）A.因?yàn)樗俣却笮∈冀K不變，所以做的是勻速運(yùn)動(dòng)B.因?yàn)榻撬俣群愣ú蛔?，所以做的是角速度不變的周期運(yùn)動(dòng)C.因?yàn)樗俣却笮〔蛔儯约铀俣葹榱?，處于平衡狀態(tài)D.因?yàn)樗俣确较驎r(shí)刻改變，所以做的是變速運(yùn)動(dòng)，具有加速度，所受合力不等于零解析：因?yàn)榫€速度是矢量，在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，其方向時(shí)刻變化，故物體加速度不為零，物體不是勻速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A

2、、C錯(cuò)，選項(xiàng)D正確.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，角速度是不變的，故選項(xiàng)B正確.答案：BD3質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（ ）A.在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)的位移都相等B.在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)通過的路程都相等C.在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度都相同D.在任何相等的時(shí)間里，連結(jié)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度都相等解析：位移與路程是兩個(gè)不同的物理量，平均速度與線速度也是不同的物理量，在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，平均速度為位移與時(shí)間的比值，線速度為弧長(zhǎng)與時(shí)間的比值.可見平均速度一定小于圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，并且二者方向也不相同. 質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，相等時(shí)間內(nèi)通過的圓弧長(zhǎng)度相等，即路程相等，B項(xiàng)正確.此半徑所轉(zhuǎn)過的角度也相

3、等，D項(xiàng)正確.但由于位移是矢量，在相等時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等，方向卻不一定相同，因此位移不一定相同，而平均速度也是矢量，雖然大小相等，但方向不盡相同，故A、C錯(cuò)誤.答案：BD4質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（ ）A.因?yàn)関=r，所以線速度v與軌道半徑r成正比B.因?yàn)?，所以角速度與軌道半徑r成反比C.因?yàn)?2n，所以角速度與轉(zhuǎn)速n成正比D.因?yàn)?，所以角速度與周期T成反比解析：公式v=r是三個(gè)物理量的關(guān)系，要正確理解，如線速度v由r和共同決定，當(dāng)半徑r一定時(shí)，線速度v與角速度成正比，當(dāng)角速度一定時(shí)，線速度v與半徑r成正比.答案：CD5機(jī)械表的時(shí)針和分針做圓周運(yùn)動(dòng)（ ）A.分針角速度是

4、時(shí)針角速度的12倍B.分針角速度是時(shí)針角速度的60倍C.如果分針的長(zhǎng)度是時(shí)針長(zhǎng)度的1.5倍，則分針端點(diǎn)的線速度是時(shí)針端點(diǎn)線速度的18倍D.如果分針的長(zhǎng)度是時(shí)針長(zhǎng)度的1.5倍，則分針端點(diǎn)的線速度是時(shí)針端點(diǎn)線速度的1.5倍解析：取1個(gè)小時(shí)的時(shí)間,分=2,時(shí)=，所以根據(jù)=,分時(shí)=121，又根據(jù)v=·r，當(dāng)l分=1.5l時(shí)，v分v時(shí)=181.答案：AC6如圖4-1-8所示，一個(gè)環(huán)繞中心線OO以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)的球，則（ ）AA、B兩點(diǎn)的角速度相等 BA、B兩點(diǎn)的線速度相等C若=30°，則vavb=2 D以上答案都不對(duì)圖4-1-8解析：A、B都隨球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，故A正確.va=Rc

5、os,vb=R,故B不正確.當(dāng)=30°時(shí)，vavb=cos1=2，故C正確.答案：AC7A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若在相同時(shí)間內(nèi)，它們通過的弧長(zhǎng)之比sasb=23，而轉(zhuǎn)過的角度之比ab=32，則它們的周期之比TaTb=，線速度之比vavb=_.解析：直接應(yīng)用相關(guān)公式比較求解.由=，得T=,故TaTb=23;由v=得，vavb=sasb=23.答案：23 238如圖4-1-9所示，紙質(zhì)圓桶以角速度繞豎直軸O高速轉(zhuǎn)動(dòng)，一顆子彈沿圓桶截面直徑方向穿過圓桶.若子彈在圓桶轉(zhuǎn)動(dòng)不到半周的過程中在桶上留下兩個(gè)彈孔a、b，已知Oa和Ob間的夾角為180°，圓桶截面直徑為d，則子彈的速

6、度大小為（ ）圖4-1-9A.d(2) B.dC.d/(2-) D.d/(-)解析：設(shè)子彈的速度大小為v，則它沿圓桶截面直徑從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)所需時(shí)間為t=而在時(shí)間t內(nèi)，圓桶轉(zhuǎn)動(dòng)不到半周，轉(zhuǎn)過的角度為=-=t兩式聯(lián)立即得子彈的速度v=d/(-)本題正確選項(xiàng)是D.答案：D9如圖4-1-10所示，一個(gè)圓球在水平地面上無滑動(dòng)地勻速滾動(dòng)，球相對(duì)地的速度大小為v，則球上各點(diǎn)中相對(duì)地面的最大速度和最小速度分別為（ ）圖4-1-10A.2v和v B.2v和0C.v和0 D.1.5v和0.5v解析：如圖所示，取圓球與地接觸點(diǎn)B為瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，由題設(shè)條件，圓球在水平面上無滑動(dòng)地勻速滾動(dòng)，所以可知圓球與地接觸點(diǎn)B對(duì)地

7、的瞬時(shí)速度vb=0.在與地面垂直的直徑AB上的各點(diǎn)均繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，各點(diǎn)角速度相同.由公式v=r可知，各點(diǎn)的線速度v與到B的距離r成正比.因環(huán)心O的速度大小v0=r=v（已知），則A點(diǎn)的速度大小為va=2r·=2v0=2v，故環(huán)上各點(diǎn)中相對(duì)于地面的最大速率為2v，最小速率為0，選項(xiàng)B正確.答案：B10如圖4-1-11所示，為了測(cè)定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個(gè)薄圓盤，兩圓盤平行相距s=2m，軸桿的轉(zhuǎn)速為60r/s，子彈穿過兩盤留下的兩個(gè)彈孔所在的半徑間的夾角為30°.則該子彈速度不可能是（ ）圖4-1-11A.300m/s B.720m/sC.1080m/s D

8、.1440m/s 解析：子彈在兩圓盤之間勻速前進(jìn)所用時(shí)間為t=,s=2 m，在時(shí)間t內(nèi)，兩圓盤繞軸桿轉(zhuǎn)過的角度為=t=2nt=2k+(k=0,1,2，)聯(lián)立解得子彈的速度大小v= m/s(k=0,1,2,).答案：ABC11如圖4-1-12所示，半徑為R的圓盤繞垂直于盤面的中心軸O在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng).在其正上方h處沿OB方向水平拋出一小球，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，要使球與盤只碰一次，且落點(diǎn)為B，則小球的初速度v=_,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度=_.圖4-1-12解析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，據(jù)高度可以求得飛行時(shí)間，要只與盤碰一次，且落點(diǎn)為B，則水平位移與半徑相同，由此可以求得拋出速度.同時(shí)，由于圓周運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性，可知小

9、球下落時(shí)間與圓周運(yùn)動(dòng)周期間的關(guān)系，由此求解角速度，要注意多解性.小球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上有h=gt2，水平方向上有R=vt，聯(lián)立解得v=.在時(shí)間t內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)過的角度為=t=n·2,n=1,2,3，聯(lián)立解得：= (n=1,2,3，)答案： (n=1,2,3，)12在同一水平高度上有A、B兩物體，它們的質(zhì)量分別為m、M，A物體從如圖4-1-13所示位置開始以角速度繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R，同時(shí)，B物體在力F作用下由靜止開始在光滑水平面上沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示.試問：圖4-1-13（1）A物體運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí)，它的速度可能與B物體相同？（2）要使兩物體速度相同，作用在B物體上的力F應(yīng)多大？（3）當(dāng)物體速度相同時(shí)，B物體的最小位移是多少？解析：運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)與運(yùn)動(dòng)學(xué)以及牛頓第二定律綜合求解.注意速度相同必須大小方向均相等，同時(shí)注意圓周運(yùn)動(dòng)重復(fù)性帶來的多解可能.（1）要使A、B兩物體速度相同，A物體必須運(yùn)動(dòng)到圓周最高點(diǎn)，此時(shí)兩者速度方向都向右.（2）當(dāng)物體A第一次到圓周最高點(diǎn)時(shí)：t1=.當(dāng)物體A第二次到圓周最高點(diǎn)時(shí)：t2=(+1)T=(+1)· 則當(dāng)物體A第n+1次到圓周最高點(diǎn)