圓周運(yùn)動(dòng)（培優(yōu)）練習(xí)（word版含答案）

2020-2021學(xué)年第二學(xué)期高一物理人教版（2019）必修第二冊(cè)圓周運(yùn)動(dòng)培優(yōu)練習(xí)一、單選題1．如圖所示，一位同學(xué)玩飛鏢游戲，圓盤最上端有一P點(diǎn)，飛鏢拋出時(shí)與P等高，且距離P點(diǎn)為，當(dāng)飛鏢以初速度垂直盤面瞄準(zhǔn)P點(diǎn)拋出的同時(shí)，圓盤以經(jīng)過盤心O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，忽略空氣阻力，重力加速度為g，若飛鏢恰好擊中P點(diǎn)，則（）A．飛鏢擊中P點(diǎn)所需的時(shí)間為B．圓盤的半徑可能為C．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的最小值為D．P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度不可能為2．硬盤是電腦主要的存儲(chǔ)媒介，信息以字節(jié)的形式存儲(chǔ)在硬盤的磁道和扇區(qū)上，家用臺(tái)式電腦上的硬磁盤的磁道和扇區(qū)如圖所示。若某臺(tái)計(jì)算機(jī)上的硬盤共有個(gè)磁道（即個(gè)不同半徑的同心圓），每個(gè)磁道分成個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)可以記錄個(gè)字節(jié)。電動(dòng)機(jī)使磁盤以的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁頭在讀寫數(shù)據(jù)時(shí)是不動(dòng)的，磁盤每轉(zhuǎn)一圈，磁頭沿半徑方向跳動(dòng)一個(gè)磁道。則（）A．磁頭在內(nèi)圈磁道與外圈磁道上運(yùn)動(dòng)的線速度相同B．硬盤的轉(zhuǎn)速為C．一個(gè)扇區(qū)通過磁頭所用時(shí)間約為D．不計(jì)磁頭轉(zhuǎn)移磁道的時(shí)間，計(jì)算機(jī)內(nèi)最多可以從一個(gè)硬盤面上讀取個(gè)字節(jié)3．一小球質(zhì)量為，用長(zhǎng)為的懸繩（不可伸長(zhǎng)，質(zhì)量不計(jì)）固定于點(diǎn)，在點(diǎn)正下方處釘有一顆釘子，如圖所示，將懸線沿水平方向拉直無初速釋放后，當(dāng)懸線碰到釘子后的瞬間，則（）A．小球線速度變小 B．小球的角速度突然增大到原來的倍C．小球的向心加速度突然增大到原來的3倍 D．懸線對(duì)小球的拉力突然增大到原來的3倍4．明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫，記錄了我們祖先的勞動(dòng)智慧。如圖，有大小兩個(gè)齒輪，大齒輪半徑為，小齒輪半徑60cm，A、B分別為兩個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn)，C為水車輪緣上的點(diǎn)，其半徑30cm，則A、B、C三點(diǎn)的（）A．A、B點(diǎn)的角速度之比為2：1B．A、B點(diǎn)的線速度之比為1：2C．B、C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為1：2D．B、C點(diǎn)的向心加速度之比為2：15．在自行車傳動(dòng)系統(tǒng)中，已知大齒輪、小齒輪和后輪的半徑分別是r1，r2，r3，當(dāng)大齒輪以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，后輪邊緣的線速度大小為（）A． B． C． D．6．如圖所示，機(jī)械手表的時(shí)針、分針、秒針的角速度之比為（）A． B． C． D．7．如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕直棒一端可繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，小球擱在水平升降臺(tái)上，升降平臺(tái)以速度v勻速上升。下列說法正確的是（）A．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)棒與豎直方向的夾角為α?xí)r，小球的速度為C．棒的角速度逐漸增大D．當(dāng)棒與豎直方向的夾角為α?xí)r，棒的角速度為8．如圖，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，其半徑之比為RB∶RC＝3∶2，A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦作用，B輪也隨之無滑動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)起來。a、b、c分別為三輪邊緣的三個(gè)點(diǎn)，則a、b、c三點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中的（）A．線速度大小之比為3∶3∶2B．角速度之比為3∶3∶2C．轉(zhuǎn)速之比為2∶3∶2D．向心加速度大小之比為9∶6∶29．如圖所示，主動(dòng)輪M通過皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪N做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，a是M輪上距軸O1的距離等于M輪半徑一半的點(diǎn)，b、c分別是N輪和M輪輪緣上的點(diǎn)，已知在皮帶不打滑的情況下，N輪的轉(zhuǎn)速是M輪的3倍，則（）A．M輪與N輪半徑之比為2∶1 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的線速度之比為1∶3C．b、c兩點(diǎn)的周期之比為1∶3 D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的線速度之比為1∶110．花式籃球是年青人酷愛的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，圖示為某同學(xué)在單指轉(zhuǎn)籃球，籃球繞中心線OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B為籃球表面不同位置的兩點(diǎn)，則()A．B點(diǎn)的角速度大于A點(diǎn)角速度B．A、B兩點(diǎn)線速度大小相等C．A、B兩點(diǎn)的周期相等D．A、B兩點(diǎn)向心加速度大小相等11．無級(jí)變速是指在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地變換速度，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的擋位變速器，很多高檔汽車都應(yīng)用了“無級(jí)變速”．圖所示為一種“滾輪－平盤無級(jí)變速器”的示意圖，它由固定在主動(dòng)軸上的平盤和可隨從動(dòng)軸移動(dòng)的圓柱形滾輪組成．由于摩擦的作用，當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾輪就會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，如果認(rèn)為滾輪不會(huì)打滑，那么主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動(dòng)軸軸線的距離x之間的關(guān)系是()．A．n2＝n1 B．n1＝n2C．n2＝n1 D．n2＝n112．如圖為一個(gè)簡(jiǎn)易的沖擊式水輪機(jī)模型，水流自水平的水管流出，水流軌跡與下邊放置的輪子邊緣相切，水沖擊輪子邊緣上安裝的擋水板，可使輪子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)該裝置工作穩(wěn)定時(shí)，可近似認(rèn)為水到達(dá)輪子邊緣時(shí)的速度與輪子邊緣的線速度相同。調(diào)整輪軸O的位置，使水流與輪邊緣切點(diǎn)對(duì)應(yīng)的半徑與水平方向成θ＝37°角。測(cè)得水從管口流出速度v0＝3m/s，輪子半徑R＝。不計(jì)擋水板的大小，不計(jì)空氣阻力。取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝，cos37°＝。則可知（）A．水管出水口距輪軸O的水平距離x=B．水管出水口距輪軸O的豎直距離h=C．該裝置工作穩(wěn)定時(shí)，輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=30rad/sD．該裝置工作穩(wěn)定時(shí)，輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)周期T大于13．如圖所示，兩輪緊挨在一起靠摩擦力傳動(dòng)而同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，其中A、B是兩輪邊緣上的點(diǎn)，C為上的一點(diǎn)，且C點(diǎn)到的距離與B點(diǎn)到的距離相等，則下列說法正確的是（）A．BC兩點(diǎn)線速度大小相等 B．AB兩點(diǎn)角速度相等C．BC兩點(diǎn)角速度相等 D．AB兩點(diǎn)線速度大小相等14．修正帶是中學(xué)生必備的學(xué)習(xí)用具，其結(jié)構(gòu)如圖所示，包括上下蓋座、大小齒輪、壓嘴座等部件，大小齒輪分別嵌合于大小軸孔中，大小齒輪相互吻合，a、b點(diǎn)分別位于大小齒輪的邊緣，c點(diǎn)位于大齒輪的半徑中點(diǎn)，當(dāng)紙帶勻速走動(dòng)時(shí)（）A．a(chǎn)、b點(diǎn)的線速度大小相同B．a(chǎn)、c點(diǎn)的線速度大小相同C．b、c點(diǎn)的角速度相同D．大小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同二、解答題15．如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大容器的圓盤，繞過其圓心的豎直軸OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定經(jīng)過圓心O水平向右為x軸的正方向．在圓心O正上方距盤面高為h處有一個(gè)正在間斷滴水的容器，從t＝0時(shí)刻開始從O點(diǎn)正上方隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v.已知容器在t＝0時(shí)刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面上時(shí)再滴一滴水．求：(1)每一滴水經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到盤面上；(2)要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)為多大；(3)第二滴水與第三滴水在盤面上落點(diǎn)間的最大距離x.16．如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定經(jīng)過圓心O點(diǎn)且水平向右為x軸正方向。在O點(diǎn)正上方距盤面高為h＝5m處有一個(gè)可間斷滴水的容器，從t＝0時(shí)刻開始，容器沿水平軌道向x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知t＝0時(shí)刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面時(shí)再滴下一滴水。（取g＝10m/s2）(1)第二滴水離開容器后經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間滴落到盤面上？(2)要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，圓盤的角速度ω應(yīng)為多大？(3)當(dāng)圓盤的角速度為π時(shí)，第二滴水與第三滴水在盤面上落點(diǎn)間的距離為2m，求容器的加速度a。17．如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻細(xì)桿可以繞通過其一端O的水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。桿開始時(shí)在外力作用下保持水平靜止，桿上距O點(diǎn)為a處有一小物體靜止于桿上。此桿突然在外力作用下以勻角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)果經(jīng)一段時(shí)間后小物體剛好與桿的A端相碰，設(shè)小物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)沒有翻轉(zhuǎn)。試計(jì)算桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)取何值？18．A、B兩物體的質(zhì)量均為m，它們以相同的初速度vo從如圖所示的位置出發(fā)，A繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為r。B受到一個(gè)水平恒力的作用，那么對(duì)B施加的水平恒力的大小、