一、选择题
1.下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是( )
A.是速度不变的运动
B.是角速度不变的运动
C.是角速度不断变化的运动
D.是相对圆心位移不变的运动
2.关于角速度和线速度,下列说法正确的是 [ ]
A.半径一定,角速度与线速度成反比
B.半径一定,角速度与线速度成正比
C.线速度一定,角速度与半径成正比
D.角速度一定,线速度与半径成反比
3下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是 [ ]
A.它们线速度相等,角速度一定相等
B.它们角速度相等,线速度一定也相等
C.它们周期相等,角速度一定也相等
D.它们周期相等,线速度一定也相等
4.时针、分针和秒针转动时,下列正确说法是 [ ]
A.秒针的角速度是分针的60倍 B.分针的角速度是时针的60倍
C.秒针的角速度是时针的360倍 D.秒针的角速度是时针的800倍
5关于物体做匀速圆周运动的正确说法是 [ ]
A.速度大小和方向都改变 B.速度的大小和方向都不变
C.速度的大小改变,方向不变 D.速度的大小不变,方向改变
6.关于物体做匀速圆周运动,下列说法中错误的是( )
A.其转速与角速度成正比,其周期与角速度成反比
B.运动的快慢可用线速度描述,也可用角速度来描述
C.匀速圆周运动不是匀速运动,因为其轨迹是曲线
D.做匀速圆周运动的物体线速度方向时刻都在改变,角速度的方向也时刻都在改变
7.甲、乙两个做圆周运动的质点,它们的角速度之比为3∶1,线速度之比为2∶3,那么下列说法中正确的是( )
A.它们的半径之比为2∶9 C.它们的周期之比为2∶3
B.它们的半径之比为1∶2 D.它们的周期之比为1∶3
8.如右图所示,球体绕中心线OO′转动,则下列说法中正确的是( )
A.A、B两点的角速度相等
B.A、B两点的线速度相等
C.A、B两点的转动半径相等
D.A、B两点的转动周期相等
9机械手表中的分针在转动时,可视为匀速转动,分针和秒针从重合开始到第2次重合,中间经历时间为( )
A.1min B. min C. min D. min
10.(2008·宁夏卷)如图所示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是( )
A.从动轮做顺时针转动 B.从动轮做逆时针转动
C.从动轮的转速为n D.从动轮的转速为n
二、填空题
11某质点做匀速圆周运动的轨道半径为80cm,周期为2s,则它做匀速圆周运动的角速度为__________;线速度为____________.
12.做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径是20m的圆周运动了100m,则其线速度大小是____________m/s,周期是____________s,角速度是____________rad/s.
13滑冰运动员沿半径为30m的圆形轨道滑动,从A滑到B时,运动员与圆心的连线所转过的角度为60°,在这一过程中,运动员的位移大小为__________m,通过的路程为__________m,如果他滑动的速度为10m/s,则他运动的角速度大小为__________rad/s.
14.为了使拖拉机在农田中较好地工作,中型拖拉机的后轮(主动轮)直径比前轮(从动轮)直径要大.某型号拖拉机前后轮直径之比为2∶5,设它在水平地面上匀速行走时,前后轮都不打滑,则它行走时前后轮转动的角速度之比为________.
15、一物体在水平面内沿半径 R=20 cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度V=0.2m/s,那么,它的角速度为_______ rad/s,它的周期为______s。
16.如图5所示,A、B两轮半径之比为1:3,两轮边缘挤压在一起,在两轮转动中,接触点不存在打滑的现象,则两轮边缘的线速度大小之比等于______。两轮的转数之比等于______,A轮半径中点与B轮边缘的角速度大小之比等于______。
三、计算题
17两个小球固定在一长为L的杆的两端,并且绕杆上的O点做匀速圆周运动,如图所示,当小球A的速度为v1时,小球B的速度为v2,则转轴O到小球B的距离为多大?
18.如图所示,在一竖直平面内有A、B两物体,A物体从a点起以角速度ω做半径为R的匀速圆周运动,同时B物体从圆心O点处自由下落,若要A、B两物体在d点相遇,求角速度ω满足什么条件.
19.如图所示,在男女双人花样滑冰运动中,男运动员以自己为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动,若男运动员的转速为30r/min,女运动员触地冰鞋的线速度为4.7m/s,求: (1)女运动员做圆周运动的角速度;
(2)女运动员触地冰鞋做圆周运动的半径.
20一把雨伞,伞面圆半径为r,伞面边缘距地面的高度为h,以角速度ω旋转这把雨伞,问伞面边缘上甩出去的水滴落在水平地面上时形成的圆半径R多大?
21如图所示,直径为d的纸制圆筒以角速度ω绕垂直纸面的轴O匀速运动(图示为截面)。从口发射的子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时,在圆周上留下a、b两个弹孔,已知aO与bO夹角为θ,求子弹的速度。
22如图所示,半径为R的水平圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,若在圆心O正上方h处沿与半径OB平行的方向水平抛出一个小球,要使球做平抛运动的落点为B,求:
(1)小球做平抛运动的初速度v;
(2)圆盘转动的角速度ω.
23如图所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,顶部有入口A,在A的正下方h处有出口B,一质量为m的小球从入口A沿切线方向水平射入圆筒内,要使球从B处飞出,小球进入入口A的速度v0应满足什么条件? |
11答案:3.14rad/s 2.5m/s解析:由公式ω=,得角速度ω==3.14rad/s,线速度v=ωr=3.14rad/s×0.8m=2.5m/s.
12答案:10 4π 0.5解析:线速度v===10m/s,此时物体运动了=圈,所以物体运动的周期T==4πs,角速度ω==rad/s=0.5rad/s
13答案:30 10π 解析:画出运动过程的示意图(如图所示).根据示意图可求出这一过程的位移大小为30m,通过的路程为=10πm.如果线速度为10m/s,可求出角速度ω==rad/s.
14答案:5∶2 解析:前后轮的线速度大小相等,即ω1r1=ω2r2,所以===
15 1 6.28 16 1∶1 3∶1 3∶1
17解析:因A、B小球固定在同一杆上,因此小球A、B转动的角速度ω相同.设O到小球B的距离为x,则O到小球A的距离应为l-x,由题意可得:ω=,ω=,两式联立可得:x=
18答案:(2n+)π(n=0,1,2,…)
解析:求B物体自由下落时间: R=gt,得tB=
而对于A物体来说 tA=nT+T=(n+)T(n=0,1,2…)
又T= 所以tA=(n+)
由题中条件可知tA=tB,即(n+)=
所以ω=(2n+)π(n=0,1,2,…)
19答案:(1)3.14rad/s (2)1.5m 解析:男运动员与女运动员转动的角速度相同,角速度:ω=2πn/t=rad/s=3.14rad/s.由v=ωr得:r==m=1.5m 9
20解:雨点从伞边缘甩出,是离心运动,甩出后做平抛运动,初速度为v= ωR,飞行时间为t=,平抛的水平位移为x=vt= ωR,俯视图如下图所示
所以所求半径为r=
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