2014年春精选备课高中物理（鲁科版，必修2）：第4章 第1节 匀速圆周运动快慢的描述（自主学习+名师解疑+分类例析+活页训练，3份）

第4章 匀速圆周运动 第1节 匀速圆周运动快慢的描述 (时间：60分钟) 知识点 基础 中档 稍难 匀速圆周运动的描述 1、2、3、4 线速度、角速度间的关系 5、6 圆周运动的周期性问题 7、8 综合提升 9、10 11、12 知识点一　匀速圆周运动的描述　　　　　　　　　　　　　　　　 1．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是 (　　)． A．物体处于平衡状态 B．物体所受的合外力为零 C．物体的线速度大小是不变的 D．物体转动的角速度不变 解析　匀速圆周运动容易被误解是一种平衡状态，事实上其线速度方向时刻在变化，是变速运动． 答案　CD 2．关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小，下列说法正确的是(　　)． A．在赤道上的物体线速度最大 B．在两极的物体线速度最大 C．在赤道上的物体角速度最大 D．在北京和广州的物体角速度一样大 解析　地球上的物体随地球一起绕地轴匀速转动，物体相对地面的运动在此一般可忽略，因此物体随地球一起绕地轴匀速转动的角速度一样，由v＝rω知半径大的线速度大．物体在地球上绕地轴匀速转动时，在赤道上距地轴最远，线速度最大，在两极距地轴为零，线速度为零．故A、D正确． 答案　AD 3．汽车在公路上行驶一般不打滑，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30 cm，当该型号的轿车在高速公路上行驶时，速率计的指针指在120 km/h上，可估算此时该车车轮的转速为 (　　)． A．1 000 r/s B．1 000 r/min C．1 000 r/h D．2 000 r/s 解析　由题意得v＝120 km/h＝ m/s， r＝0.3 m，又v＝2πnr，得n＝≈18 r/s≈1 000 r/min. 答案　B 4．假设“嫦娥二号”实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n周，起始时刻为t1，结束时刻为t2，运行速度为v，半径为r.则计算其运行周期可用 (　　)． A．T＝ B．T＝ C．T＝ D．T＝ 解析　由题意知“嫦娥二号”做匀速圆周运动n周所需时间Δt＝t2－t1，其周期T＝＝，故A正确、B错误；由周期公式有T＝，故C正确、D错误． 答案　AC 知识点二　线速度、角速度间的关系 5. 如图4－1－12所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为 (　　)． A. 　　　　 B. C. 　　　　 D. 解析　两工件的线速度大小相同，则有：a＝，由于rA＜rB，故aA＞aB，D正确；对工件F－mg＝m，即F＝mg＋m，结合rA＜rB，得：FA＞FB，A正确． 答案　AD 6．如图4－1－13所示，两个轮子的半径均为R，两轮的转轴O1、O2在同一水平面上，相互平行，相距为d，两轮均以角速度ω逆时针方向匀速转动．将一长木板置于两轮上，当木板的重心位于右轮正上方时，木板与两轮间已不再有相对滑动．若木板的长度L＞2d，则木板的重心由右轮正上方移到左轮正上方所需的时间是 (　　)． 图4－1－13 A. B. C. D. 解析　木板与两轮间无相对滑动时，木板运动的速度与轮边缘的线速度相同，由题意知木板在重心由右轮正上方移到左轮正上方过程中的位移大小为d，则有d＝ωRt，得t＝，B正确． 答案　B 知识点三　圆周运动的周期性问题 7. 为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，盘A、B平行且相距2 m，轴杆的转速为3 600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔所在半径的夹角θ＝30°，如图4－1－14所示．则该子弹的速度可能是 (　　)． A．360 m/s B．720 m/s C．1 440 m/s D．108 m/s 解析　子弹从A盘运动到B盘的过程中，B盘转过的角度θ＝2πn＋(n＝0，1，2，…)，B盘转动的角速度ω＝＝2πf＝2πn＝2π× rad/s＝120π rad/s，子弹在A、B盘间运动的时间等于B盘转动的时间，即＝，所以v＝＝ m/s(n＝0，1，2，…)，n＝0时，v＝1 440 m/s； n＝1时，v≈110.77 m/s；n＝ ... ...