高中物理人教版第五章曲線運動單元測試 第5章第4節(jié)

第五章第四節(jié)基礎夯實一、選擇題1～4題為單選題，5題為多選題)1．某老師在做豎直面內圓周運動快慢的實驗研究，并給運動小球拍了頻閃照片，如圖所示小球相鄰影像間的時間間隔相等)，小球在最高點和最低點的運動快慢比較，下列說法中不正確的是eq\x(導學號00820236))A．該小球所做的運動不是勻速圓周運動B．最高點附近小球相鄰影像間弧長短，線速度小，運動較慢C．最低點附近小球相鄰影像間圓心角大，角速度大，運動較快D．小球在相鄰影像間運動時間間隔相等，最高點與最低點運動一樣快答案：D解析：由所給頻閃照片可知，在最高點附近，像間弧長較小，表明最高點附近的線速度較小，運動較慢；在最低點附近，像間弧長較大，對應相同時間內通過的圓心角較大，故角速度較大，運動較快，A、B、C選項正確，D選項不正確。2．在一棵大樹將要被伐倒的時候，有經驗的伐木工人就會雙眼緊盯著樹梢，根據樹梢的運動情形就能判斷大樹正在朝著哪個方向倒下，從而避免被倒下的大樹砸傷，從物理知識的角度來解釋，以下說法正確的是eq\x(導學號00820237))A．樹木開始倒下時，樹梢的角速度較大，易于判斷B．樹木開始倒下時，樹梢的線速度最大，易于判斷C．樹木開始倒下時，樹梢的周期較大，易于判斷D．伐木工人的經驗缺乏科學依據答案：B解析：樹木開始倒下時，樹各處的角速度一樣大，故A錯誤；由v＝ωr可知，樹梢的線速度最大，易判斷樹倒下的方向，B正確；由T＝eq\f(2π,ω)知，樹各處的周期一樣大，故C、D均錯誤。3．山西大學附中2023～2023學年高一下學期檢測)如圖所示是一個玩具陀螺。a、b、c是陀螺上的三個點。當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉時，下列表述正確的是eq\x(導學號00820238))A．a、b、c三點的線速度大小相等B．a、b、c三點的角速度相等C．a、b的角速度比c的角速度大D．c的線速度比a、b的線速度大答案：B解析：a、b、c三點的角速度相同，而線速度不同，由v＝ωr得va＝vb>vc，選項B正確，選項A、C、D錯誤。4．如圖所示為一種早期的自行車，這種帶鏈條傳動的自行車前輪的直徑很大，這樣的設計在當時主要是為了eq\x(導學號00820239))A．提高速度B．提高穩(wěn)定性C．騎行方便D．減小阻力答案：A解析：在騎車人腳蹬車輪轉速一定的情況下，據公式v＝ωr知，輪子半徑越大，車輪邊緣的線速度越大，車行駛得也就越快，故A選項正確。5．如圖所示為某一皮帶傳動裝置，主動輪的半徑為r1，從動輪的半徑為r2，已知主動輪做順時針轉動，轉速為n，轉動過程中皮帶不打滑。下列說法正確的是eq\x(導學號00820230))A．從動輪做順時針轉動 B．從動輪做逆時針轉動C．從動輪的轉速為eq\f(r1,r2)n D．從動輪的轉速為eq\f(r2,r1)n答案：BC解析：根據皮帶的纏繞方向知B正確，由2πnr1＝2πn2r2，得n2＝eq\f(r1,r2)n，C項正確。二、非選擇題6．做勻速圓周運動的同學，10s內沿半徑為20m的圓周運動了50m，試求該同學做勻速圓周運動時：eq\x(導學號00820231)1)線速度的大??；2)角速度的大小；3)周期的大小。答案：1)5m/s2)0．25rad/s3)8πs解析：1)由線速度的定義式v＝eq\f(s,t)得v＝eq\f(s,t)＝eq\f(50,10)m/s＝5m/s。2)由v＝ωr得ω＝eq\f(v,r)＝eq\f(5,20)rad/s＝0．25rad/s。3)由ω＝eq\f(2π,T)得T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,s＝8πs。7．汽車轉彎時，可認為前輪和后輪都做圓周運動，但它們的轉彎半徑不同，如圖所示，若汽車外側前輪的轉彎半徑為5m，內側后輪的轉彎半徑為2．7m，若外側前輪轉彎時線速度為10m/s，則此時內側后輪的線速度是多少？eq\x(導學號00820626)答案：5．4m/s解析：汽車轉彎時，四輪有相同的角速度，根據v＝ωr，可得：eq\f(v前,v后)＝eq\f(r前,r后)，代入數據可得：v后＝5．4m/s。能力提升一、選擇題1～4題為單選題，5題為多選題)1．成都市實驗外國語學校2023～2023學年高一下學期期中)如圖是自行車傳動結構的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設腳踏板的轉速為n，則自行車前進的速度為eq\x(導學號00820232))A．eq\f(πnr1r3,r2) B．eq\f(πnr2r3,r1)C．eq\f(2πnr1r3,r2) D．eq\f(2πnr2r3,r1)答案：C解析：v1＝v2＝2πnr1W1＝W2＝eq\f(v2,r2)＝eq\f(v3,r3)∴v3＝eq\f(2πnr1r3,r2)，故選項C正確。2．臺州市書生中學2023～2023學年高一下學期檢測)如圖所示，當正方形薄板繞著過其中心O并與板垂直的轉動軸轉動時，板上A、B兩點的eq\x(導學號00820233))A．角速度之比ωA∶ωB＝1∶eq\r(2) B．角速度之比ωA∶ωB＝eq\r(2)∶1C．線速度之比vA∶vB＝1∶eq\r(2) D．線速度之比vA∶vB＝eq\r(2)∶1答案：C解析：因為A、B在同一薄板上，所以ωA＝ωB，故A、B選項錯誤；eq\f(vA,vB)＝eq\f(rA,rB)＝eq\f(1,\r(2))，故C正確，D錯誤。3．襄陽五中2023～2023學年高一下學期檢測)在街頭的理發(fā)店門口，常可以看到一個轉動的圓筒，外表有彩色螺旋斜條紋，我們感覺條紋在沿豎直方向運動，但實際上條紋在豎直方向并沒有升降，這是由于圓筒的轉動而使我們的眼睛產生的錯覺。如圖所示，假設圓筒上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶，相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離即螺距)為L＝10cm，圓筒沿逆時針方向從俯視方向看)以2r/s的轉速勻速轉動，我們感覺到的升降方向和速度大小分別為eq\x(導學號00820234))A．向上10cm/s B．向上20cm/sC．向下10cm/s D．向下20cm/s答案：B解析：因為n＝2r/s，則旋轉一圈的時間為T＝eq\f(1,n)＝0．5s，螺距L＝10cm，則豎直方向上的速度為v＝eq\f(L,T)＝0．2m/s＝20cm/s，圓筒沿逆時針方向從俯視方向看)轉動，則看起來上面的彩帶向上運動，故速度方向向上，B正確。4．濰坊市2023～2023學年高一下學期五縣聯(lián)考)如圖所示為一種“滾輪——平盤無級變速器”的示意圖，它由固定于主動軸上的平盤和可隨從動軸移動的圓柱形滾輪組成。由于摩擦的作用，當平盤轉動時，滾輪就會跟隨轉動。如果認為滾輪不會打滑，那么主動軸轉速n1、從動軸轉速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心到主動軸軸線的距離x之間的關系是eq\x(導學號00820235))A．n2＝n1eq\r(\f(x,r)) B．n2＝eq\f(r,x)n1C．n2＝eq\f(x2,r2)n1 D．n2＝eq\f(x,r)n1答案：D解析：此問題屬齒輪傳動模型，eq\f(ω1,ω2)＝eq\f(2πn1,2πn2)＝eq\f(r,x)，∴n2＝eq\f(x,r)n1。5．變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度。如圖是某一變速車齒輪轉動結構示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則eq\x(導學號00820236))A．該車可變換兩種不同擋位B．該車可變換四種不同擋位C．當A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4D．當A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比ωA∶ωD＝4∶1答案：BC解析：由題意知，A輪通過鏈條分別與C、D連接，自行車可有兩種速度，B輪分別與C、D連接，又可有兩種速度，所以該車可變換四種擋位，當A與D組合時，兩輪邊緣線速度大小相等，A轉一圈，D轉4圈，即eq\f(ωA,ωD)＝eq\f(1,4)，選項B、C對。二、非選擇題6．收割機撥禾輪上面通常裝4個到6個壓板，如圖所示，撥禾輪一邊旋轉，一邊隨收割機前進，壓板轉到下方才發(fā)揮作用，一方面把農作物壓向切斷器，另一方面把切下來的農作物鋪放在收割臺上，因此要求壓板運動到下方時相對于農作物的速率與收割機前進方向相反。已知收割機前進速率為1．2m/s，撥禾輪直徑為1．5m，轉速為22r/min，則壓板運動到最低點擠壓農作物的速率為多大？eq\x(導學號00820237)答案：0．53m/s解析：設壓板轉到最低點時端點的速度為v1，則v1＝2πnr＝2×3．14×eq\f(22,60)×eq\f,2)m/s＝1．73m/s。由于撥禾輪是在收割機上，而收割機的前進速度為v2，所以撥禾輪上的壓板在最低點擠壓作物的速率為v＝v1－v2＝1．73－1．2)m/s＝0．53m/s，方向向后。7．一半徑為R的雨傘繞柄以角速度ω勻速旋轉，如圖所示，傘邊緣