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高中物理2021年初周练知识点——圆周运动的描述训练题(一)【含详解】
年级:高中
难度:中等
更新时间:2021-01-08
下载:190次
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一、选择题(共92题)
1.

两个大轮半径相等的皮带轮的结构如图所示,AB两点的半径之比为2:1CD两点的半径之比也为 2:1,下列说法正确的是(    )

AA B两点的线速度之比为vA:vB = 1:2

BAC 两点的角速度之比为

CAC两点的线速度之比为vA:vC = 1:1

DAD两点的线速度之比为vA:vD = 1:2

【答案】

B

【详解】

A.AB属于同轴转动,所以角速度相同,根据:,线速度与半径成正比,vA:vB = 21A错误

B.AD两点皮带传动,具有相同的线速度,CD两点具有相同的角速度,所以,所以B正确

C.根据,且,所以vA:vC = 1:2C错误

D.AD两点皮带传动,具有相同的线速度,vA:vD = 1:1D错误

组卷:200次
难度:基础
知识点:圆周运动
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2.

A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,则它们

A线速度大小之比为4:3

B角速度大小之比为3:4

C圆周运动的半径之比为2:1

D向心加速度大小之比为1:2

【答案】

A

【解析】

A、因为相同时间内他们通过的路程之比是4:3,根据,则A、B的线速度之比为 4:3,故A正确;

B、运动方向改变的角度之比为3:2,根据,则角速度之比为3:2,故B错误;

C、根据可得圆周运动的半径之比为,故C错误;

D、根据a=vω得,向心加速度之比为,故D错误;

故选A.

组卷:143次
难度:容易
知识点:圆周运动
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3.

如图所示的皮带传动装置中,右边两轮粘在一起且同轴,ABC三点均是各轮边缘上的一点,半径,皮带不打滑,则:ABC三点线速度、向心加速度的比值分别是  

A12     14

B22     24

C12     24

D22    22

【答案】

C

【分析】

根据皮带传动可知,本题考查匀速圆周运动的物理量的关系,根据,结合传动过程线速度相等、转动问题角速度相等列式分析.

【详解】

因为AB两轮由不打滑的皮带相连,所以相等时间内AB两点转过的弧长相等,即:.

知;:1

BC是同轴转动,相等时间转过的角度相等,即:

知,2

所以:12

再根据得:24

【点睛】

知线速度相同时,角速度与半径成反比;角速度相同时,线速度与半径成正比;结合角速度和线速度的比例关系,可以知道加速度的比例关系.

组卷:188次
难度:中等
知识点:向心加速度
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4.

如图所示,某同学将一块橡皮用光滑细线悬挂于O点,用一枝铅笔贴着细线中点的左侧以速度v水平向右匀速移动.则在铅笔移动到图中虚线位置的过程中

A细线绕O点转动的角速度不变

B细线绕O点转动的角速度不断增大

C橡皮的运动轨迹为直线

D橡皮处于超重状态

【答案】

D

【详解】

将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向,如图,则沿垂直绳子方向的分速度vcosθ,且vcosθ=ωr,则,随θ角的变大,r变大,则细线绕O点转动的角速度不断减小,选项AB错误;沿绳子方向上的分速度为vsinθ,因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度,所以橡皮在竖直方向上速度为vsinθ,因为θ逐渐增大,所以橡皮在竖直方向上做加速运动,因此细绳对橡皮的拉力大于橡皮的重力,故D正确;橡皮在水平方向上做匀速运动,竖直方向做加速运动,所以橡皮做曲线运动,故C错误.

组卷:178次
难度:容易
知识点:运动的合成与分解
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5.

如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物 M,长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方 0 点处,在杆的中点 C 处拴一细绳,通过两个滑轮后挂上重物 M,C 点与 o 点距离为 L,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度 ω 缓缓转至水平(转过了 90°角).下列有关此过程的说法中正确的是(   

A重物 M 做匀速直线运动

B重物 M 做匀变速直线运动

C整个过程中重物一直处于失重状态

D重物 M 的速度先增大后减小,最大速度为wL

【答案】

D

【详解】

C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ(锐角),由题知C点的线速度为vC=ωL,该线速度在绳子方向上的分速度就为v=ωLcosθ.θ的变化规律是开始最大(90°)然后逐渐变小,所以,v=ωLcosθ逐渐变大,直至绳子和杆垂直,θ变为零度,绳子的速度变为最大,为ωL;然后,θ又逐渐增大,v=ωLcosθ逐渐变小,绳子的速度变慢.所以知重物M的速度先增大后减小,最大速度为ωL.故AB错误,D正确.重物M先向上加速,后向上减速,加速度先向上,后向下,重物M先超重后失重,故C错误.故选D.

【点睛】

解决本题的关键掌握运动的合成与分解,把C点的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向,在沿绳子方向的分速度等于重物的速度.

组卷:138次
难度:偏难
知识点:圆周运动
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6.

如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图,A、B为缠绕磁带的两个轮子边缘上的点,两轮的半径均为r,在放音结束时,磁带全部绕到了B点所在的轮上,磁带的外缘半径R=3r,C为磁带外缘上的一点.现在进行倒带,则此时(  )

AA,B,C 三点的周期之比为 3:1:3

BA,B,C 三点的线速度之比为 3:1:3

CA,B,C 三点的角速度之比为 1:3:3

DA,B,C 三点的向心加速度之比为 6:1:3

【答案】

B

【解析】

靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度,故A、C两点的线速度相等,即:vA:vC=1:1;C的半径是A的半径的3倍,根据v=rω,知ωA:ωC=3:1.BC属于同轴转动,所以ωBC.根据周期与角速度的关系:T=2π所以:;ωBC,则TB=TC所以:A、B、C三点的周期之比1:3:3.故A错误;BC的角速度相等,由v=ωr可知:vB:vC=1:3;所以A、B、C三点的线速度之比3:1:3.故B正确;由于ωA:ωC=3:1,ωBC.所以A、B、C三点的角速度之比3:1:1.故C错误;向心加速度a=ω•v,所以:aA:aB:aCAvA:ωBvB:ωCvC=3×3:1×1:1×3=9:1:3.故D错误.故选B.

点睛解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度,共轴转动的点具有相同的角速度.掌握线速度与角速度的关系,以及线速度、角速度与向心加速度的关系.

组卷:141次
难度:中等
知识点:向心加速度
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7.

如图所示,一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止,物体与盘面间的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面间的夹角为30°g10m/s2.则ω的最大值是( )

Arad/s                Brad/s                C1.0rad/s                  D0.5rad/s

【答案】

C

【详解】

试题分析:随着角速度的增大,小物体最先相对于圆盘发生相对滑动的位置为转到最低点时,此时对小物体有,解得,此即为小物体在最低位置发生相对滑动的临界角速度,故选C

组卷:149次
难度:中等
知识点:圆周运动
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8.

如图所示,一匀速转动的水平转盘上有两物体A,B随转盘一起运动(无相对滑动).则下列判断正确的是(  )

A它们的线速度VA>VB                              B它们的线速度VA=VB

C它们的角速度ωAB                                D它们的角速度ωA>ωB

【答案】

C

【分析】

物体在同一个转盘上随转盘一起运动时,具有相同的角速度,这是解这类题目的突破口,然后根据圆周运动的相关公式进行求解.

【详解】

v=ωr,ωAB,RB>RA,可知:vA<vB,故A错误,B错误;物体在同一个转盘上随转盘一起运动时,具有相同的角速度ωAB,故C正确;D错误;故选C.

【点睛】

物体在同一个转盘上随转盘一起运动时,具有相同的角速度,这是解这类题目的突破口.

组卷:116次
难度:基础
知识点:圆周运动
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9.

把一小球用长为L的不可伸长的轻绳悬挂在竖直墙壁上,距离悬点O正下方钉有一根钉子,将小球拉起,使轻绳被水平拉直,如图所示.由静止释放小球,轻绳碰到钉子的瞬间前后

A线速度之比为32

B角速度之比为31

C小球的向心加速度之比为13

D钉子离悬点越近绳子越容易断

【答案】

C

【解析】

A.绳碰到钉子后的瞬间,小球的线速度不变,故A错误;

B.根据,得

解得:

B错误;

C.根据,得

C正确,

D.根据

r越小,F越大,故离悬点越远绳子越容易断,故D错误;

故选C

【点睛】

绳碰到钉子后的瞬间,小球的线速度不变,根据线速度与角速度的关系,根据半径的变化分析角速度的变化,根据线速度与向心加速度的关系,根据半径的变化分析向心加速度的变化,结合牛顿第二定律分析绳子的拉力与半径的关系.

组卷:124次
难度:中等
知识点:圆周运动
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10.

如图所示,地球可以视为一个球体,O点为地球球心,位于昆明的物体A和位于赤道上的物体B,都随地球自转做匀速圆周运动,则:(  

A物体的周期                                 B物体的周期

C物体的线速度大                           D物体的角速度大小

【答案】

A

【详解】

物体AB分别静置地面上,共轴转动,周期相同,即TA=TB.故A正确,B错误.根据v=rω,可知,B物体的轨道半径较大,因此B物体的线速度较大,即有vB>vA.故C错误;由ω=知角速度相同,即ωAB.故D错误.故选A.

组卷:111次
难度:基础
知识点:圆周运动
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11.

如图所示,两个啮合的齿轮,其中小齿轮半径为10cm,大齿轮半径为20cm,大齿轮中C点离圆心O2的距离为10cmAB两点分别为两个齿轮边缘上的点,则ABC三点的(    )

A线速度之比是111

B角速度之比是111

C向心加速度之比是421

D转动周期之比是112

【答案】

C

【详解】

A、同缘传动时,边缘点的线速度相等,故:vA=vB;同轴传动时,角速度相等,故:ωBC;根据题意,有rA:rB:rC=1:2:1;根据v=ωr,由于ωBC,故vB:vC=rB:rC=2:1;故vA:vB:vC=2:2:1,故A错误;B、根据v=ωr,由于vA=vB,故ωA:ωB=rB:rA=2:1;故ωA:ωB:ωC=rB:rA=2:1:1,故B错误;C、向心加速度之比为,故C正确.D、转动周期之比为,故D错误.故选C.

【点睛】

皮带传动、摩擦传动、齿轮传动时,边缘点的线速度相等;同轴转动和共轴转动时,角速度相等;然后结合v=ωr列式求解.

组卷:179次
难度:中等
知识点:圆周运动
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12.

如图是自行车传动结构的示意图,其中是半径为的大齿轮,是半径为的小齿轮,是半径为的后轮,假设脚踏板的转速为nr/s),则自行车前进的速度为(    

A                  B                  C                D

【答案】

C

【详解】

自行车前进的速度等于车轮边缘上的线速度的大小,根据题意知:轮和轮边缘上的线速度大小相等,据可知

已知,则轮的角速度

因为轮和轮共轴,则

根据可知

故选C

组卷:178次
难度:容易
知识点:圆周运动
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13.

如图所示,拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍,AB是前轮和后轮边缘上的点,若车行进时轮与路面没有滑动,则(  )

AA点和B点的线速度大小之比为12

B前轮和后轮的角速度之比为21

C两轮转动的周期相等

DA点和B点的向心加速度大小相等

【答案】

B

【详解】

AB分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点,所以,故A错误;根据,可知AB两点的角速度之比为2∶1;由,所以转速也是2∶1,故B正确;据和前轮与后轮的角速度之比2∶1,求得两轮的转动周期为1∶2,故C错误;由,可知,向心加速度与半径成反比,则AB点的向心加速度不等,故D错误.

组卷:107次
难度:容易
知识点:圆周运动
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14.

如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的PQ两点的角速度分别为ωPωQ,线速度大小分别为vPvQ,则(  )

AωPQvP<vQ                                          BωPQvPvQ

CωPωQvP<vQ                                        DωPωQvP>vQ

【答案】

C

【详解】

由于P、Q两点属于同轴转动,所以P、Q两点的角速度是相等的,即ωPQ;同时由图可知Q点到螺母的距离比较大,由可知,Q点的线速度大,即υP<υQ.故选C.

【点睛】

解决本题的突破口在于P、Q两点的角速度相同,然后熟练掌握匀速圆周运动的各物理量之间公式即可.

组卷:172次
难度:基础
知识点:圆周运动
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15.

如图所示,一圆环以直径AB为轴做匀速转动,P、Q、R是环上的三点,则下列说法正确的是(     )

A向心加速度的大小

B任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向不相同

C线速度 

D任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同

【答案】

C

【解析】

A、椭圆环上各点角速度相等,根据公式 ,向心加速度与到转动轴O的距离成正比 ,A错误;
B、三点向心加速度的方向均是水平指向AB轴的,可以看出任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向相同B错误;;
C、, 可以知道,线速度 ,所以C选项是正确的;
D、线速度的方向为该点的切线方向,任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均相同,D错误

故选C
点睛该题是同轴转动问题,在转盘上各处的角速度相等,利用向心加速度表达式以及角速度和线速度关系进行求解.

组卷:152次
难度:偏难
知识点:向心加速度
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16.

一物体做匀速圆周运动的半径为r,线速度大小为v,角速度为,周期为T。关于这些物理量的关系,下列关系式正确的是(   )

A    B    C    D

【答案】

D

【解析】

AD、根据线速度的定义可知 ,故D正确,A错误;

BC、因为,所以 ,B、C错误

故选D。

【点睛】

关键是知道线速度、角速度的定义式和线速度角速度的关系

组卷:108次
难度:基础
知识点:圆周运动
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17.

如图为一压路机的示意图,其大轮半径是小轮半径的1.5倍.AB分别为大轮和小轮边缘上的点.在压路机前进时(  )

AAB两点的线速度之比为23

BAB两点的线速度之比为32

CAB两点的角速度之比为32

DAB两点的向心加速度之比为23

【答案】

D

【详解】

AB、压路机前进时,其轮子边缘上的点参与两个分运动,即绕轴心的转动和随着车的运动;与地面接触点速度为零,故两点圆周运动的线速度大小都等于汽车前进的速度大小,故两点的线速度之比,故选项AB错误;

CD两点的线速度之比,根据公式可知,线速度相等时角速度与半径成反比,故两点的角速度之比,由可知,两点的向心加速度之比,故选项D正确,C错误.

组卷:159次
难度:容易
知识点:向心加速度
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18.

如图所示,b球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,BC为圆周运动的直径,竖直平台与b球运动轨迹相切于B点且高度为R。当b球运动到切点B时,将a球从切点正上方的A点水平抛出,重力加速度大小为g,从a球水平抛出开始计时,为使b球在运动一周的时间内与a球相遇(a球与水平面接触后不反弹),则下列说法正确的是(

Aa球在C点与b球相遇时,a球的运动时间最短

Ba球在C点与b球相遇时,a球的初始速度最小

Ca球在C点与b球相遇,则a球抛出时的速率为

Da球在C点与b球相遇,则b球做匀速圆周运动的周期为

【答案】

C

【详解】

A.平抛时间只取决于竖直高度,高度 R 不变,时间均为;故A错误。

BC.平抛的初速度为

时间相等,在C点相遇时,水平位移最大

则初始速度最大为:

B错误,C正确。

D.在 C点相遇时,b球运动半个周期,故 b球做匀速圆周运动的周期为

D错误。

故选C

组卷:163次
难度:偏难
知识点:圆周运动
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19.

风速仪结构如图(a)所示.光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住.已知风轮叶片转动半径为r,每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈.若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片

A转速逐渐减小,平均速率为

B转速逐渐减小,平均速率为

C转速逐渐增大,平均速率为

D转速逐渐增大,平均速率为

【答案】

B

【详解】

根据题意,从图(b)可以看出,在时间内,探测器接收到光的时间在增长,圆盘凸轮的挡光时间也在增长,可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小;在时间内可以从图看出有4次挡光,即圆盘转动4周,则风轮叶片转动了4n周,风轮叶片转过的弧长为,叶片转动速率为:,故选项B正确.

【点睛】

先通过图示判断圆盘凸轮的转动速度变化和转动圈数,再通过圆周运动的关系计算叶片转动速率.

组卷:181次
难度:中等
知识点:圆周运动
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20.

小明撑一雨伞站在水平地面上,伞面边缘点所围圆形的半径为R,现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速旋转,伞边缘上的水滴落到地面,落点形成一半径为r的圆形,当地重力加速度的大小为g,根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为(    )

A          B          C            D

【答案】

A

【详解】

雨点甩出后做平抛运动,竖直方向有

h=gt2

t=

水平方向初速度为雨伞边缘的线速度,所以

v0=ωR

雨点甩出后水平方向做匀速直线运动

x=v0t=ωR

伞边缘上的水滴落到地面,落点形成一半径为r的圆形,根据几何关系可知水平距离为

x=

所以

=ωR

解得

h=

故选A.

点评:本题就是对平抛运动规律的考查,平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解.

组卷:178次
难度:偏难
知识点:圆周运动
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21.

如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则下列叙述错误的是(    )

Aa点与d点的线速度大小之比为1:2

Ba点与b点的角速度大小相等

Ca点与c点的线速度大小相等

Da点与d点的向心加速度大小之比为1:1

【答案】

B

【解析】

a、c两点靠传送带传动,线速度大小相等,d、c两点共轴转动,角速度相等,根据v=rω知,d的线速度等于c的线速度的2倍,所以d的线速度等于a的线速度的2倍,故A正确; b、c两点的角速度相等,a、c两点的线速度相等,根据v=rω知,因为a、c的半径不等,则a、c的角速度不等,所以a、b两点的角速度不等.故B错误,C正确vd=2va根据a=v2/r知,a、d的加速度之比为1:1,故D正确.此题选择不正确的选项,故选B.

【点睛】

传送带在传动过程中不打滑,则传送带传动的两轮子边缘上各点的线速度大小相等,共轴的轮子上各点的角速度相等.

组卷:100次
难度:中等
知识点:向心加速度
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22.

关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是  

A平抛运动过程中物体在相等时间内速度的改变量一定相等

B平抛运动中速度方向不断变化,因而加速度一定是变化的

C做圆周运动的物体加速度方向一定指向圆心

D匀速圆周运动是加速度不变的运动

【答案】

A

【分析】

平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,匀速圆周运动的加速度大小不变,方向时刻改变.

【详解】

A、平抛运动过程中速度的改变量一定,则相等时间内速度的改变量一定相同,故A正确;

B、做平抛运动的物体只受重力,是恒力,故加速度保持不变,恒为g,B错误

C、做匀速圆周运动的物体,其加速度方向一定指向圆心,做非匀速圆周运动的物体,其加速度方向不指向圆心.故C错误;

D、做匀速圆周运动的物体,加速度方向每时每刻指向圆心故加速度方向每时每刻发生变化,故D错误

故本题选A.

【点睛】

解决本题的关键知道平抛运动和匀速圆周运动的特点,知道平抛运动的加速度不变,匀速圆周运动的加速度在变化.

组卷:104次
难度:容易
知识点:抛体运动的规律
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23.

关于匀速圆周运动,以下说法正确的是(  )

A匀速圆周运动是匀速运动

B匀速圆周运动是变加速曲线运动

C匀速圆周运动线速度v、周期T都是恒量

D匀速圆周运动向心加速度a是恒量,线速度v方向时刻改变

【答案】

B

【解析】

A、匀速圆周运动的速度方向是沿着圆弧的切线方向,时刻改变,一定是变速运动,故A错误;

B、匀速圆周运动的加速度指向圆心,时刻改变,是变加速运动,故B正确;

C、匀速圆周运动中的ωTf的大小都不变,角速度方向也不变,故都是恒量;v方向时刻改变是变量,向心加速度a时刻变变化为变量;故CD错误;

故选B.

组卷:140次
难度:中等
知识点:圆周运动
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24.

系在细线上的小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动.若小球做匀速圆周运动的轨道半径为R,细线的拉力等于小球重力的n倍,则小球的

A线速度

B线速度

C角速度

D角速度

【答案】

C

【解析】

小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动,由细线的拉力提供向心力,则有:,解得:,故ABD错误,C正确.C.

组卷:123次
难度:基础
知识点:向心加速度
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25.

如图为玩具陀螺的示意图,a、bc是陀螺表面上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线匀速旋转时  

Ab、c两点的线速度相同

Ba、c两点的角速度相同

Cb、c两点的周期不同

Da、b两点的转速不同

【答案】

B

【分析】

a、b、c共轴转动,角速度大小相等,根据线速度与角速度的关系公式比较线速度的大小.

【详解】

陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时,a、bc三点的角速度相同,c半径小,根据,c的线速度要比b的小,故A错误;陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时,a、bc三点的角速度相同,所以它们的周期、转速都相等.故B正确,CD错误.

故选B.

【点睛】

共轴转动角速度相等,同缘传动边缘点线速度相等,角速度与线速度关系公式为:

组卷:174次
难度:中等
知识点:圆周运动
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26.

如图所示的皮带传动装置中,右边两轮粘在一起且同轴,ABC三点均是各轮边缘上的一点,半径RA=RC=2RB,皮带不打滑,则ABC三点线速度、向心加速度的比值分别是(  )

AvAvBvC=112      aAaBaC=114

BvAvBvC =112     aAaBaC =124

CvAvBvC =122     aAaBaC =124

DvAvBvC =122     aAaBaC =122

【答案】

B

【分析】

v=ωr知线速度相同时,角速度与半径成反比;角速度相同时,线速度与半径成正比.由a=ωv结合角速度和线速度的比例关系,可以知道加速度的比例关系

【详解】

因为AB两轮由不打滑的皮带相连,所以相等时间内AB两点转过的弧长相等,即:vA=vB.由v=ωr知;ωBωA=21;又BC是同轴转动,相等时间转过的角度相等,即:ωBC,由v=ωr知,vBvC=12;所以:vAvBvC=112,再根据a=ωv得:aAaBaC=124;故选B

组卷:180次
难度:容易
知识点:向心加速度
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27.

关于曲线运动,以下说法中正确的是(    )

A做匀速圆周运动的物体,所受合力是恒定的

B物体在恒力作用下不可能做曲线运动

C平抛运动是一种匀变速运动

D物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动

【答案】

C

【详解】

做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力,合力的大小不变,方向始终指向圆心,方向时刻改变,故A错误;曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线,平抛运动合力恒定,加速度恒定,故平抛运动为匀变速运动,故BD错误,C正确.

组卷:192次
难度:中等
知识点:曲线运动
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28.

如图所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1的半径和轮2的半径相同,轮3的半径和轮4的半径相同,且为轮1和轮2半径的一半,则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比(  )

A线速度之比为14

B角速度之比为41

C向心加速度之比为81

D向心加速度之比为18

【答案】

D

【详解】

A.由题意知vav3v2vc,又轮2与轮3同轴转动,角速度相同,v22v3,所以

vavc12

A错误。

B.角速度之比为

B错误。

CD.设轮4的半径为r,则

aaac18

C错误,D正确。

故选D

组卷:121次
难度:容易
知识点:向心加速度
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29.

如图所示为某齿轮传动装置中的ABC三个齿轮,三个齿轮的齿数分别为 321220,当齿轮绕各自的轴匀速转动时,ABC三个齿轮转动的角速度之比为

A8:3:5                                                        B5:3:8

C15:40:24                                                   D24:40:15

【答案】

C

【详解】

三个齿轮同缘转动,所以三个齿轮边缘的线速度相等,即为:

vA=vB=vC

三个齿轮的齿数分别为321220,根据

ABC三个齿轮转动的角速度之比为

A. 8:3:5与计算结果不符,故A错误。

B. 5:3:8与计算结果不符,故B错误。

C. 15:40:24与计算结果相符,故C正确。

D. 24:40:15与计算结果不符,故D错误。

组卷:125次
难度:容易
知识点:圆周运动
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30.

如图所示,ABC分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点,到各自转动轴的距离分别为3rr10r。支起自行车后轮,在转动踏板的过程中,ABC三点(   )

A角速度大小关系是

B线速度大小关系是

C加速度之比是

D转速之比是

【答案】

C

【解析】

大齿轮与小齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等,则有,根据则有;小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等,则有,根据则有,所以角速度大小关系是,线速度大小关系是,根据可知,根据可知转速之比是,故选项C正确,ABD错误。

组卷:199次
难度:中等
知识点:向心加速度
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31.

某质点做匀速圆周运动,下列说法正确的是

A匀速圆周运动是变加速运动

B匀速圆周运动是匀变速运动

C匀速圆周运动是线速度不变的运动

D匀速圆周运动是向心加速度不变的运动

【答案】

A

【解析】

匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,是变速运动.加速度方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动.向心力方向始终指向圆心,是变化的。

【详解】

ABD项:匀速圆周运动的加速度大小不变,方向时刻改变,所以是变加速运动,故A正确,BD错误;

C项:匀速圆周运动是线速度大小不变,方向时刻改变的运动,故C错误。

故选:A

【点睛】

匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,是变速运动.加速度方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动.向心力方向始终指向圆心,是变化的。

组卷:146次
难度:容易
知识点:圆周运动
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32.

如图是共享单车的部分结构,单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样,它们的边缘有三个点ABC,如图所示.正常骑行时,下列说法正确的是(  )

AA点的角速度大于B点的角速度

BA点的线速度与B点的线速度大小相等

CC点的角速度小于B点的角速度

DC点的线速度与B点的线速度大小相等

【答案】

B

【分析】

大齿轮与小齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等;小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等;结合线速度与角速度关系公式v=ωr列式求解.

【详解】

AB.AB两点在传送带上,是同缘传动的边缘点,所以两点的线速度相等,根据v=ωr,角速度与半径成反比,A点的角速度小于B点的角速度,故A错误,B正确;

CD.BC两点属于同轴转动,故角速度相等,根据v=ωr,线速度与半径成正比,C点的线速度大于B点的线速度,故CD错误;

故选B.

组卷:120次
难度:容易
知识点:圆周运动
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33.

假设某卫星在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动,该卫星与地球同步卫星绕地球同向运动.已知地球半径约为6400km,地球同步卫星距地面高度36000km.每当两者相距最近时,卫星向同步卫星发射信号,然后再由同步卫星将信号发送至地面接收站.从某时刻两者相距最远开始计时,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为(不考虑信号传输所需时间)

A4                                                         B6

C7                                                          D8

【答案】

C

【详解】

根据开普勒第三定律

其中

R1=4200km+6400km

R2=36000km+6400km

可知载人宇宙飞船的运行周期T1与地球同步卫星的运行周期T2之比为又已知地球同步卫星的运行周期为一天即24h,因而载人宇宙飞船的运行周期

T1=h=3h

由匀速圆周运动的角速度

所以宇宙飞船的角速度为,同步卫星的角速度为当两者与太阳的连线是一条直线且位于地球异侧时,相距最远,此时追击距离为π即一个半圆,追击时间为

此后,追击距离变为即一个圆周,同理,追击时间为

可以得到24h内共用时h完成追击7次,即七次距离最近,因而发射了七次信号,故C正确,ABD错误。

组卷:122次
难度:中等
知识点:圆周运动
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34.

如图甲所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图乙所示.则齿轮边缘上AB两点具有相同的

A线速度的大小          B周期          C向心加速度的大小           D角速度

【答案】

A

【详解】

相互咬合的两个齿轮边缘处质点的线速度相等,由于两齿轮的半径不同,故AB两点的角速度、加速度、周期均不同,故A正确,BCD错误.

故选A

组卷:193次
难度:基础
知识点:圆周运动
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35.

变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度.图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿,则下列正确的是

AB轮与C轮组合时,两轮的线速度之比VB:VC=7:3

BB轮与C轮组合时,两轮的周期之比TB:TC=3:7

CA轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωAD =14

DA轮与D轮组合时,两轮角速度之比ωAD =41

【答案】

C

【解析】

B轮与C轮组合时,同缘传动边缘点线速度相等,前齿轮的齿数与每秒转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与每秒转动圈数的乘积,,解得,故,故AB错误;同理当A轮与D轮组合时综故C正确,D错误.

组卷:200次
难度:容易
知识点:圆周运动
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36.

无级变速是指在变速范围内任意连续地变换速度,其性能优于传统的挡位变速器,很多高档汽车都应用了无级变速.图所示为一种滚轮-平盘无级变速器的示意图,它由固定在主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴的转速n1、从动轴的转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是 ( )

An2n1                                                  Bn1n2

Cn2n1                                                 Dn2n1

【答案】

A

【解析】

由滚轮不会打滑可知,主动轴上的平盘与可随从动轴转动的圆柱形滚轮在接触点处的线速度相同,即v1v2,由此可得x·2πn1r·2πn2,所以n2n1,选项A正确.

组卷:182次
难度:偏难
知识点:圆周运动
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37.

如图所示的皮带传动装置中, abc分别为轮边缘上的三点。已知Ra:Rb:Rc1:2:3。假设在传动过程中皮带不打滑,则在传动过程中,bc 的角速度之比为(  )

A3:1

B1:3

C2:1

D1:2

【答案】

D

【解析】

根据圆周运动的规律可知,ab线速度大小相等,ac角速度相等,所以,因此

A. 3:1与分析不符,不符合题意

B. 1:3与分析不符,不符合题意

C. 2:1与分析不符,不符合题意

D. 1:2与分析相符,符合题意

组卷:110次
难度:基础
知识点:圆周运动
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38.

下列关于向心加速度的说法中正确的是(  )

A向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢

B向心加速度表示角速度变化的快慢

C向心加速度描述线速度方向变化的快慢

D匀速圆周运动的向心加速度不变

【答案】

C

【详解】

ABC.向心加速度表示做圆周运动的物体速度方向改变的快慢,选项AB错误,C正确;

D.匀速圆周运动的向心加速度大小不变方向不断变化,选项D错误;

故选C.

组卷:177次
难度:基础
知识点:向心加速度
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39.

关于匀速圆周运动,下列说法正确的是  

A由于,所以线速度大的物体向心加速度大

B由于,所以角速度大的物体向心加速度大

C由于,所以角速度大的物体线速度大

D由于,所以频率大的物体角速度大

【答案】

D

【解析】

A项:由公式可知,当r一定时,线速度大的物体向心加速度大,故A错误;

B项:由公式可知,当r一定时,角速度大的物体向心加速度大,故B错误;

C项:由公式可知,当r一定时,角速度大的物体线速度大,故C错误;

D项:由公式可知,频率大的物体角速度大,故D正确。

组卷:182次
难度:容易
知识点:圆周运动
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40.

关于角速度和线速度,下列说法正确的是

A半径一定时,角速度与线速度成正比

B半径一定时,角速度与线速度成反比

C线速度一定时,角速度与半径成正比

D角速度一定时,线速度与半径成反比

【答案】

A

【解析】

根据v=ωr可知,半径一定时,角速度与线速度成正比;线速度一定时,角速度与半径成反比;角速度一定时,线速度与半径成正比;选项A正确,BCD错误;故选A.

组卷:145次
难度:容易
知识点:圆周运动
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41.

如图所示为用绞车拖物块的示意图.拴接物块的细线被缠绕在轮轴上,轮轴逆时针转动从而拖动物块.已知轮轴的半径R0.5m,细线始终保持水平;被拖动物块质量m1kg,与地面间的动摩擦因数为0.5,细线能承受的最大拉力为10N;轮轴的角速度随时间变化的关系是ωktk2rad/s2g10m/s2,以下判断正确的是

A细线对物块的拉力是5N

B当物块的速度增大到某一值后,细线将被拉断

C物块做匀速直线运动

D物块做匀加速直线运动,加速度大小是1m/s2

【答案】

D

【详解】

AB.由牛顿第二定律可得:T-f=ma;地面摩擦阻力f=μmg=0.5×1×10=5N;故可得物块受力绳子拉力T =6N<Tm=10N,则当物块的速度增大到某一值后,细线不会被拉断,故AB错误.

CD.由题意知,物块的速度v=ωR=2t×0.5=1t;又v=at,故可得:a=1m/s2,故C错误,D正确;

组卷:189次
难度:中等
知识点:牛顿第二定律
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42.

如图为一皮带传动装置,右轮的半径为是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮的半径为,小轮的半径为点在小轮上,它到小轮中心的距离为点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中,皮带不打滑,则(  )

A点与点的线速度大小相等

B点与点的角速度大小相等

C点与点的线速度大小相等

D点与点的向心加速度大小相等

【答案】

D

【详解】

AB.根据皮带传动装置的特点,首先确定三点处于同一个轮轴上,其角速度相同;两点靠皮带连接,其线速度大小相等,设点的线速度为、角速度为,则

所以点的线速度大小为

可求点的角速度,即点的角速度大小为点的线速度大小为,故AB错误;

C两点角速度相等,而半径不相等,所以线速度不相等,故C错误;

D.根据向心加速度的公式可求的向心加速度分别为

点与点的向心加速度大小相等,故D正确。

故选D

组卷:123次
难度:中等
知识点:向心加速度
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43.

如图所示,转动自行车的脚踏板时,关于大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的A、B、C三点的向心加速度的说法正确的是  

A由于,所以A点的向心加速度比B的点大

B由于,所以B点的向心加速度比C的点大

C由于,所以A点的向心加速度比B的点小

D以上三种说法都不正确

【答案】

C

【解析】

A、因A、B两点线速度相等,根据向心加速度公式又因A的半径大于B的半径,可知A点的向心加速度小于B点的向心加速度,故A错误;

B、B点与C点绕同一转轴转动,角速度相等,根据可知半径大的向心加速度大,则C的加速度大,故B错误

C、因A、B两点线速度相同,根据可知A点的角速度小于B点的角速度,则由可知A点的向心加速度比B点的向心加速度小,故C正确

D、由题意可知D错误;

故选C.

【点睛】

自行车的链条不打滑,AB的线速度大小相等,BC绕同一转轴转动,角速度相等研究AB角速度的关系由向心加速度公式,研究向心加速度的关系

组卷:131次
难度:中等
知识点:向心加速度
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44.

如图所示,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,大轮半径是小轮半径的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面不打滑,则A、B两点的角速度之比ωA:ωB为(  )

A1:2                      B1:4                      C2:1                      D1:1

【答案】

A

【解析】

A、B两点靠摩擦传动,具有相同的线速度,根据,半径比为2:1,则角速度之比为1:2,A正确,BCD错误;

故选A。

点睛】解决本题的关键知道通过摩擦传动轮子边缘上的点具有相同的线速度,以及掌握线速度与角速度的关系。

组卷:103次
难度:容易
知识点:圆周运动
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45.

如图所示,AB绕杆A点以一定的角速度ω由竖直位置开始顺时针匀速旋转,并带动套在水平杆上的光滑小环运动.则小环在水平杆上运动时速度大小的变化情况是(  )

A保持不变

B一直增大

C一直减小

D先增大后减小

【答案】

B

【解析】

经过时间t,角OAB,则AM的长度为,则AB杆上M点绕A点的线速度将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解,垂直于AB杆上分速度等于M点绕A点的线速度v,则小环M的速度,当随着时间的延长,则小环的速度的大小不断变大,B正确.

【点睛】本题与常规速度分解的题型稍有不同,就是角度可以根据圆周运动知识表达出来,将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解,根据转动的角度求出AB杆上M点的线速度,根据平行四边形定则求出M点的速度.

组卷:142次
难度:中等
知识点:圆周运动
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46.

在匀速圆周运动过程中,发生变化的物理量是(  )

A周期                      B角速度                   C线速度                  D转速

【答案】

C

【解析】

在匀速圆周运动过程中,线速度的大小不变,方向不断变化发生,则发生变化的物理量是线速度,周期、角速度和转速都不变,故选C.

组卷:132次
难度:基础
知识点:圆周运动
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47.

关于曲线运动,下列说法正确的是(  )

A曲线运动一定是变速运动,其加速度一定是变化的

B曲线运动一定是变速运动,其加速度可能是恒定不变的

C平抛运动是匀变速运动,匀速圆周运动是匀速运动

D匀速圆周运动的质点,其周期、角速度、向心力均恒定不变

【答案】

B

【解析】

物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上,但合外力方向不一定变化,加速度不一定变化,如平抛运动,故A错误,B正确.匀速圆周运动受到的向心力的作用,速度的方向不断变化,是变速运动.故C错误;匀速圆周运动受到的向心力是始终指向圆心的,合力垂直于初速度方向的方向,向心力的方向不断变化,是变化的,故D错误.故选B.

点睛:物体做曲线运动时,所受合外力的方向与速度的方向在同一直线上,合力可以是恒力,也可以是变力,加速度可以是变化的,也可以是不变的.平抛运动的物体所受合力是重力,加速度恒定不变,平抛运动是一种匀变速曲线运动;匀速圆周运动的物体的向心力是不断变化的.

组卷:167次
难度:容易
知识点:曲线运动
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48.

图所示是一个玩具陀螺。abc是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是(  )

Aabc三点的线速度大小相等

Babc三点的角速度相等

Cab的角速度比c的大

Dc的线速度比ab的大

【答案】

B

【详解】

BC.由于abc三点绕同一轴转动,在相等时间内转过的圆心角相等,故它们的角速度相同,B正确,C错误;

AD.因ab两点转动半径相等且大于c点的转动半径,由

AD错误。

故选B

组卷:138次
难度:容易
知识点:圆周运动
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49.

在任意相等时间内物体的速度变化不相同的运动是

A匀减速直线运动

B匀速圆周运动

C平抛运动

D自由落体运动

【答案】

B

【解析】

知,加速度恒定的运动,在任意相等时间内速度变化相等;加速度变化的运动,在任意相等时间内速度变化不相等。根据四个运动加速度的特点,可得在任意相等时间内物体的速度变化是否相等。

【详解】

A:匀减速直线运动的加速度不变,据知,匀减速直线运动,在任意相等时间内物体的速度变化相等。

B:匀速圆周运动的加速度变化(大小不变,方向不断变化),据知,匀速圆周运动,在任意相等时间内物体的速度变化不相等。

C:平抛运动的加速度不变,据知,平抛运动,在任意相等时间内物体的速度变化相等。

D:自由落体运动的加速度不变,据知,自由落体运动,在任意相等时间内物体的速度变化相等。

综上,在任意相等时间内物体的速度变化不相同的运动是匀速圆周运动。故B项正确。

组卷:172次
难度:容易
知识点:向心加速度
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50.

如图所示,两个小球固定在一根长为l的杆的两端,绕杆上的O点做圆周运动.当小球A的速度为vA时,小球B的速度为vB,则轴心O到小球A的距离是 ( )

AvA(vAvB)l           B                 C             D

【答案】

B

【详解】

两个小球固定在同一根杆的两端一起转动,它们的角速度相等.

设轴心O到小球A的距离为x,因两小球固定在同一转动杆的两端,故两小球做圆周运动的角速度相同,半径分别为xlx.根据

ω

解得

x

故选B.

组卷:122次
难度:中等
知识点:圆周运动
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51.

如图是自行车传动机构的示意图,其中I是半径为r1的大齿轮,是半径为r2的小齿轮,是半径为r3的后轮,abc分别是I三个轮子边缘上的点(图中标出),则关于abc三点的线速度与角速度的关系中正确的是(  )

Avavbr1r2                                          Bvbvc

Cωaωbr1r2                                         Dωbωc

【答案】

D

【解析】

靠链条传动根据轮子边缘上的点线速度大小相等,共轴转动的点角速度相等,结合线速度与角速度的关系进行求解。

【详解】

两轮靠链条传动,轮子边缘上的点线速度大小相等,则线速度之比为vavb11,故A错误;根据vrωvavb11,可知ω1ω2r2r1,故C错误;两轮共轴转动,角速度相等,则两轮边缘上的点角速度之比为ωbωc11,故D正确;两轮共轴转动,角速度相等,根据vrωbc两轮边缘上点的线速度之比为:vbvcr2r3,故B错误。所以D正确,ABC错误。

【点睛】

解决本题的关键知道线速度与角速度的关系,知道共轴转动的点角速度相等,靠传送带传动的点线速度大小相等。

组卷:170次
难度:基础
知识点:圆周运动
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52.

如图所示,一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动.在框架上套着两个质量相等的小球A、B,小球A、B到竖直转轴的距离相等,它们与圆形框架保持相对静止.下列说法正确的是(  )

A小球A的合力小于小球B的合力

B小球A与框架间可能没有摩擦力

C小球B与框架间可能没有摩擦力

D圆形框架以更大的角速度转动,小球B受到的摩擦力一定增大

【答案】

C

【解析】

试题分析:小球受到的合力充当向心力,因为到竖直转轴的距离相等,所以两小球的速度大小相等,半径相同,根据公式,两小球受到的合力大小相等,A错误;小球A受到的重力竖直向下,受到的支持力垂直该点圆环切线方向指向圆心,故两个力的合力不可能指向竖直转轴,所以一定受到摩擦力作用,小球B受到竖直向下的重力,受到的垂直该点切线方向指向圆心的支持力,合力可能指向竖直转轴,所以B可能不受摩擦力作用,B错误C正确;因为B可能不受摩擦力作用,所以无法判断摩擦力变化,故D错误.

考点:考查了匀速圆周运动规律的应用

组卷:122次
难度:中等
知识点:向心力
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53.

如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图.MN是两个共轴圆筒的横截面,外筒N的半径为R,内筒的半径比R小得多,可忽略不计.筒的两端封闭,两筒之间抽成真空,两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动.M筒开有与转轴平行的狭缝S,且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1v2的分子,分子到达N筒后被吸附,如果Rv1v2保持不变,ω取某合适值,则以下结论中正确的是(   

A时(n为正整数),分子落在不同的狭条上

B时(n为正整数),分子落在同一个狭条上

C只要时间足够长,N筒上到处都落有分子

D分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上

【答案】

A

【解析】

微粒从M到N运动时间 ,对应N筒转过角度 ,即如果以v1射出时,转过角度: ,如果以v2射出时,转过角度: ,只要θ1、θ2不是相差2π的整数倍,即当 时(n为正整数),分子落在不同的两处与S平行的狭条上,故A正确,D错误;若相差2π的整数倍,则落在一处,即当 时(n为正整数),分子落在同一个狭条上.故B错误;若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍,微粒只能到达N筒上固定的位置,因此,故C错误.故选A

点睛:解答此题一定明确微粒运动的时间与N筒转动的时间相等,在此基础上分别以v1、v2射出时来讨论微粒落到N筒上的可能位置

组卷:195次
难度:偏难
知识点:圆周运动
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54.

如图,两个相同的小球A、B用两根轻绳连接后放置在圆锥筒光滑侧面的不同位置上,绳子上端固定在同一点O,连接A球的绳子比连接B球的绳子长,两根绳子都与圆锥筒最靠近的母线平行.当圆锥筒绕其处于竖直方向上的对称轴OO´以角速度匀速转动时,A、B两球都处于筒侧面上与筒保持相对静止随筒转动,下列说法正确的是(   )

A两球所受的合力大小相同

BA球对绳子的拉力大小等于B球对绳子的拉力大小

C两球所需的向心力都等于绳子拉力的水平分力

DA球对圆锥筒的压力小于B球对圆锥筒的压力

【答案】

D

【详解】

A项:设圆锥筒顶角一半为,则两球做匀速圆周运动的半径分别为:,两球所受的合力提供向心力即,由半径不同,所以两球的合外力大小不相同,故A错误;

B、D项:小球受重力G,支持力N,拉力,水平方向由牛顿第二定律可得:

 

竖直方向由平衡条件可得:

解得:

 

由于半径不同,所以两球对细绳的拉力则不同,故B错误,

由于A球圆周运动的半径的半径大于B球做圆周运动的半径,所以A球对圆锥筒的压力小于B球对圆锥筒的压力,故D正确;

C项:两球所需的向心力都等于绳子拉力的水平分力与圆锥筒对小球支持力沿水平方向分力的合力,故C错误.

组卷:140次
难度:中等
知识点:向心力
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55.

甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为12,转动半径之比为12,在相同时间里甲转过60°角,乙转过45°角.则甲、乙两物体的向心力之比为(  )

A14                      B23                      C49                      D89

【答案】

C

【解析】

根据角速度定义,可知甲、乙的角速度之比,再由向心力公式F=mω2r可以求出他们的向心加速度之比。

【详解】

相同时间里甲转过60°角,乙转过45°角,根据角速度定义可知甲、乙的角速度之比为ω1ω2=43,由题意r1r2=12m1m2=12,根据公式式F=mω2r,可得:F1F2=m1ω12r1m2ω22r2=49,故C正确,ABD错误。

【点睛】

掌握角速度定义公式和向心加速度公式,能根据题意灵活选择向心加速度公式。

组卷:107次
难度:容易
知识点:向心力
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56.

飞机做特技表演时,常做俯冲拉起运动,此运动在最低点A附近可看作是圆周运动,如图所示.飞行员所受重力为G,受到座椅的弹力为F,则飞行员在A点所受向心力大小为(  )

AG

BF

CF+G

DF﹣G

【答案】

D

【解析】

在最低点,飞行员竖直方向上受重力和座椅对人向上弹力F,合力方向向上,合力提供向心力,则向心力大小Fn=F﹣G.故D正确,ABC错误;故选D.

组卷:106次
难度:容易
知识点:向心力
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57.

2018727日将发生火星冲日能量,那时火星、地球和太阳几乎排列成一线,地球位于太阳与火星之间,已知地球和火星绕太阳公转的方向相同,火星公转轨道半径约为地球的1.5倍,若将火星和地球的公转轨迹近似看成圆, ,则相邻两次火星冲日的时间间隔约为(  

A0.8                                                       B1.6

C2.2                                                       D3.2

【答案】

C

【解析】

由万有引力充当向心力得:

解得行星公转周期:

则火星和地球的周期关系为:

已知地球的公转周期为1年,则火星的公转周期为年,

相邻两次火星冲日的时间间隔设为t,则:

化解得:

即:

求得

故本题选C

组卷:168次
难度:中等
知识点:圆周运动
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58.

A、B两物体都做匀速圆周运动,在 A 转过45°角的时间内, B 转过了60°角,则A物体的角速度与B的角速度之比为

A1:1                        B4:3                         C3:4                        D16:9

【答案】

C

【解析】

由角速度的定义式即可求得求解.

【详解】

由角速度的定义式:可知,故C正确故选C。

组卷:125次
难度:基础
知识点:圆周运动
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59.

一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图(a)所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出,如图(b)所示.则在其轨迹最高点P处的曲率半径是

A                                                         B

C                                                D

【答案】

C

【详解】

物体在其轨迹最高点P处只有水平速度,其水平速度大小为,在最高点,把物体的运动看成圆周运动的一部分,物体的重力作为向心力,由向心力的公式得,所以在其轨迹最高点P处的曲率半径是:,故C正确.

【点睛】

曲率半径,一个新的概念,平时不熟悉,但根据题目的介绍可知,求曲率半径也就是求在该点做圆周运动的半径,读懂题目的真正意图,本题就可以解出了.

组卷:191次
难度:中等
知识点:向心加速度
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60.

做匀速圆周运动的物体,物理量中不断改变的是(     )

A角速度                  B线速度                   C周期                      D转速

【答案】

B

【解析】

做匀速圆周运动的物体,线速度的大小不变,但方向时刻变化;角速度不变,周期和转速没有方向,也不变。

A.角速度不变,不符合题意,A错误。

B.线速度,时刻变化,符合题意,B正确。

C.周期不变,不符合题意,C错误。

D.转速不变,不符合题意,D错误。

组卷:137次
难度:基础
知识点:圆周运动
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61.

如图所示,大、小两轮接触面互不打滑,大轮半径是小轮半径的2倍.A、B分别为大、小轮靠摩擦传动做匀速转动的大小轮边缘上的点,C为大轮上一条半径的中点.则(  )

A两轮转动的角速度相等

B大轮转动的角速度是小轮的2

C质点加速度aA=2aB

D质点加速度aB=4aC

【答案】

D

【解析】靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,知A、B两点具有相同的线速度根据v=rω,vA=vB可知小轮转动的角速度是大轮的两倍AB错误;A、B两点具有相同的线速度,根据可得:,故C错误;A、B具有相同的线速度,根据v=rω,可得:,A、C具有相同的角速度,根据a=rω2,故D正确。所以D正确,ABC错误。

组卷:153次
难度:容易
知识点:圆周运动
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62.

一机器由电动机带动,机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的2倍,BC为两轮边缘上的一点,A为机器皮带轮半径的中点,皮带与两轮之间不发生滑动,则下列正确的是(  )

A线速度 vAvB11                               B线速度 vBvC11

C角速度ωAωB12                               D角速度ωBωC21

【答案】

B

【分析】

传动装置,在传动过程中不打滑,共轴的角速度是相同的;同一传动装置接触边缘的线速度大小是相等的.所以当角速度一定时,线速度与半径成正比;当线速度大小一定时,角速度与半径成反比.因此根据题目条件可知加速度及角速度.

【详解】

同轴转动角速度相等,即点AB角速度相等ωAωB=11,根据v=ωr,知 vAvB=12,故A错误,C错误.因电动机和机器由同一皮带连接,所以它们边缘线速度相等,vBvC=11,根据v=ωr,知角速度ωBωC=12,故B正确,D错误.故选B

【点睛】

本题要紧扣隐含条件:共轴的角速度是相同的;同一传动装置接触边缘的线速度大小是相等的.以此作为突破口;同时能掌握线速度、角速度与半径之间的关系.

组卷:170次
难度:容易
知识点:圆周运动
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63.

如图所示,一球体绕轴O1O2以角速度ω旋转,AB为球体上两点,下列说法正确的是(  )

AAB两点具有大小相等的线速度

BAB两点具有相同的角速度

CAB两点具有大小相等的向心加速度

DAB两点的向心加速度方向都指向球心

【答案】

B

【详解】

BAB两点共轴转动,角速度相等,故选项B正确;

A.因为AB两点绕轴O1O2转动,A点的转动半径大于B点的转动半径,根据vωr知,A点的线速度大于B点的线速度,故A错误;

C.角速度相等,A点的转动半径大,根据aω2r知,A点的向心加速度大于B点的向心加速度,故C错误;

DAB两点的向心加速度方向垂直指向轴O1O2,故选项D错误。

故选B

组卷:101次
难度:基础
知识点:向心加速度
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64.

如图所示,细绳的一端固定于O,另一端系一个小球,O点的正下方钉一个钉子A,小球从一定高度摆下,当绳子与钉子相碰时,下列说法正确的是(    )

A钉子的位置越靠近O点,绳就越容易断

B钉子的位置越靠近小球,绳就越容易断

C钉子的位置越靠近小球,绳子与钉子相碰后瞬间小球的线速度越大

D钉子的位置越靠近O点,绳子与钉子相碰后瞬间小球的角速度越大

【答案】

B

【解析】

CD.当绳子与钉子相碰瞬间,小球受竖直向下的重力和竖直向上的拉力,产生的加速度指向圆周运动的圆心,向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小,所以相碰瞬间小球的线速度大小不变.钉子的位置越靠近O点,绳子与钉子相碰后小球圆周运动的半径越大,据可知,钉子的位置越靠近O点,绳子与钉子相碰后瞬间小球的角速度越小.故CD两项错误.

AB.当绳子与钉子相碰瞬间,小球受竖直向下的重力和竖直向上的拉力,据牛顿第二定律可得,,解得:绳中拉力.绳子与钉子相碰瞬间,小球的线速度大小不变;钉子的位置越靠近O点,绳子与钉子相碰后小球圆周运动的半径越大,绳中拉力越小,越不容易断;钉子的位置越靠近小球,绳子与钉子相碰后小球圆周运动的半径越小,绳中拉力越大,越容易断.故A项错误,B项正确.

组卷:165次
难度:偏难
知识点:向心加速度
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65.

太极球运动是一项较流行的健身运动,做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,太极球却不会掉到地上,现将太极球简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板且做匀速圆周运动,则

AB、D两处小球运动的加速度一定相同

B只要平板与水平面的夹角合适,小球在B、D两处可能不受平板的摩擦力作用

C平板对小球的作用力在A处最大,在C处最小

D小球运动过程中机械能保持不变

【答案】

B

【解析】

BD两处小球运动的加速度方向都指向圆心,则加速度不相同,选项A错误;只要平板与水平面的夹角合适,小球在B、D两处时,若小球受重力和平板的弹力的合力充当向心力,此时平板不受摩擦力作用,选项B正确;在A处满足:mg+FA=m;在C处满足: FA-mg=m;可知平板对小球的作用力在A处最小,在C处最大,选项C错误;小球运动过程中,动能不变,势能不断变化,则机械能不守恒,选项D错误;故选B.

组卷:158次
难度:中等
知识点:向心力
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66.

火车以60m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°.在此10s时间内,火车(  )

A运动路程为600m                                     B加速度为零

C角速度约为1rad/s                                     D转弯半径约为3.4km

【答案】

AD

【解析】

本题考查匀速圆周的概念,意在考查考生的理解能力.圆周运动的弧长s=vt=60×10m=600m,选项A正确;火车转弯是圆周运动,圆周运动是变速运动,所以合力不为零,加速度不为零,故选项B错误;由题意得圆周运动的角速度rad/s= rad/s,又,所以m=3439m,故选项C错误、D正确.

点睛:本题以火车转弯指南针偏转为背景考查匀速圆周的概念,解答时要注意角度与弧度的换算关系

组卷:197次
难度:中等
知识点:圆周运动
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67.

一行星绕恒星作圆周运动,由天文观测可得,其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则

A恒星的质量为                                 B行星的质量为

C行星运动的轨道半径为                      D行星运动的加速度为

【答案】

ACD

【详解】

AC.设恒星的质量为M,行星绕恒星运动的半径为r,行星质量为m,则:

解得

AC正确;

B.根据行星绕恒星的运动学量,求不出行星的质量,故B项错误;

D.设行星运动的加速度为a,则:

D项正确。

故选ACD

组卷:188次
难度:中等
知识点:向心加速度
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68.

根据观测,土星外层有一个环,为了判定它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度V与该层到土星中心的距离r之间的关系来判断

AVr,则该层是土星的一部分             BV2r,则该层是土星的卫星群

CV,则该层是土星的一部分           DV2,则该层是土星的卫星群

【答案】

AD

【解析】

AC:若该层是土星的一部分,则各层转动的角速度相等,据可知,。故A项正确,C项错误。

BD:若该层是土星的卫星群,据万有引力充当向心力可得,,即。故B项错误,D项正确。

组卷:141次
难度:偏难
知识点:圆周运动
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69.

对于做匀速圆周运动的物体,下面说法中正确的是  

A线速度的大小不变

B线速度不变

C角速度不变

D周期不变

【答案】

ACD

【详解】

A项:匀速圆周运动即为速率不变的运动,故A正确;

B项:匀速圆周运动的线速度大小为变,方向时刻改变,故B错误;

C项:由公式可知,匀速圆周运动的角速度不变,故C正确;

D项:由公式可知,匀速圆周运动的周期不变,故D正确.

组卷:149次
难度:基础
知识点:圆周运动
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70.

如图所示的皮带传动装置,主动轮O1上两轮的半径分别为3rr,从动轮O2的半径为2rABC分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,则下列比例关系正确的是(   )

AABC三点的加速度之比aA:aB:aC=6:2:1

BABC三点的线速度大小之比vA:vB:vC=3:2:2

CABC三点的角速度之比ωA:ωB:ωC=2:2:1

DABC三点的加速度之比aA:aB:aC=3:2:1

【答案】

AC

【解析】

CB点和C点具有相同大小的线速度,根据v=rω,知BC两点的角速度之比等于半径之反比,所以ωBC=rC:rB=2:1.A点和B点具有相同的角速度,则得ωABC=2:2:1;选项C正确.

B、根据v=rω,知AB的线速度之比等于半径之比,所以vA:vB=3:1BC线速度相等,所以vA:vB:vC=3:1:1;选项B错误.

AD、根据aA:aB:aC=vAωA:vBωB:vCωC=6:2:1;选项A正确,D错误.

故选AC.

组卷:106次
难度:中等
知识点:向心加速度
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组卷/试题篮
71.

一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方处钉有一颗钉子.如图所示,将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间,则(  )

A小球的角速度突然增大

B小球的线速度突然减小到零

C小球的向心加速度突然增大

D小球的向心加速度不变

【答案】

AC

【详解】

由于悬线与钉子接触时小球在水平方向上不受力,故小球的线速度不能发生突变,由于做圆周运动的半径变为原来的一半,由vωr知,角速度变为原来的两倍,A正确,B错误;由a知,小球的向心加速度变为原来的两倍,C正确,D错误.

组卷:195次
难度:偏难
知识点:向心加速度
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组卷/试题篮
72.

如图所示的皮带传动装置中小轮半径ra是大轮半径rb的一半,a,b分别是小轮和大轮边缘上的点,大轮上c点到轮心O的距离恰好等于ra,若皮带不打滑.则图中a,b,c三点(   )

 

A线速度之比为2 : 1 : 1

B角速度之比为2 : 1 : 2

C转动周期之比为1 : 2 : 2

D向心加速度大小之比为4 : 2 : 1

【答案】

CD

【解析】

在皮带传动装置中,皮带不打滑,轮边缘的线速度大小相等,同一轮上各点的角速度相等,由线速度、角速度、周期间的关系式及向心加速度公式分析

【详解】

A、a和点b是同缘传动的边缘点,线速度相等,故:b和点c是同轴传动,角速度相等,故:由于:,则三点线速度之比为2:2:1,故A错误;

B、a的角速度,则三点的角速度之比为2:1:1,故B错误;

C、周期,三者角速度之比为2:1:1,则周期之比为1:2:2,故C正确

D、向心加速度,角速度之比为2:1:1,半径之比为1:2:1,则4:2:1,故D正确;

故选CD。

【点睛】

关键是知道皮带传动装置问题要把握两点一是同一皮带上线速度相等,二是同一转盘上角速度相等

组卷:139次
难度:中等
知识点:圆周运动
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73.

如图所示,一根长为L的轻杆, O端用铰链固定,另一端固定着一个小球A,轻杆靠在一个高为h的物块上。若物块与地面摩擦不计,则当物块以速度v向右运动至轻杆与水平方向夹角为θ时,物块与轻杆的接触点为B,下列说法正确的是(   

AAB的角速度相同

BA的线速度小于B点的线速度

C小球A转动的角速度为

D小球A的线速度大小为

【答案】

AD

【解析】

如图所示;根据运动的合成与分解可知,接触点B的实际运动为合运动,可将B点运动的速度vB=v沿垂直于杆和沿杆的方向分解成v2v1,其中v2=vBsinθ=vsinθB点做圆周运动的线速度,v1=vBcosθB点沿杆运动的速度。

当杆与水平方向夹角为θ时,OB=AB两点都围绕O点做圆周运动,由于同一杆上运动,故角速度ω相同,由于A位置转动半径较大,则A的线速度大于B的线速度,故A正确,B错误;由于B点的线速度为v2=vsinθ=OBω,所以,故C错误;A的线速度vA=Lω=,故D正确。故选AD

组卷:185次
难度:偏难
知识点:运动的合成与分解
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74.

如图所示,一圆球固定在水平地面上,球心为O.直细棒ABB端搁在地面上,棒与球面的切点为P,细棒与水平面之间的夹角为θ.若移动棒的B端沿水平地面匀速靠近圆球,始终保持棒身靠在球面上并和球心在同一竖直平面内,则()

AP点匀速转动

Bθ角随时间变化越来越慢

CPB长度随时间均匀减小

DP点角速度越来越大

【答案】

CD

【解析】

A、将B点速度沿着平行杆和垂直杆方向分解,如图所示

其中v不变变大减小,P点做减速圆周运动A错误

BD、结合几何关系,P相对O点,B相对P点,两者角速度相同,则有,由于变大,P点角速度越来越大,故B错误,D正确;

C、PB的长度等于CB的长度因为B点向右是匀速运动PB长度随时间均匀减小C正确;

【点睛】B点向右运动,看作沿着杆子的运动和绕着点P的转动的合运动,故将B点速度沿着平行杆子和垂直杆子方向正交分解,其中平行杆子的分速度与P点的速度相等

组卷:106次
难度:中等
知识点:运动的合成与分解
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75.

某只走时准确的时钟,分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.21,则下列说法正确的是(  )

A分针角速度是时针的12

B分针角速度是时针的60

C分针针尖线速度是时针针尖线速度的14.4

D分针针尖线速度是时针针尖线速度的72

【答案】

AC

【解析】

AB、时针的周期为,分针的周期为;,根据得角速度之比为:,可知分针角速度是时针的12倍,故A正确,B错误;
CD、由可得,线速度之比为,即分针针尖线速度是时针针尖线速度的14.4倍,故C正确,D错误.

【点睛】

本题关键是建立圆周运动的运动模型,然后结合线速度、角速度、周期、转速间的关系列式分析.

组卷:176次
难度:中等
知识点:圆周运动
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76.

如图所示装置中,三个轮的半径分别为r2r4rb点到圆心的距离为r,求图中abcd各点的线速度之比、加速度之比,正确的是(   

Ava vbvcvd =2124

Baaabacad=4124

Cva vbvcvd =4124

Daaabacad=2124

【答案】

AB

【详解】

AC.因为ac同缘转动,线速度相等,故,因为bcd三点是同轴转动,角速度相等,故 ,根据公式有:,故:.故A正确,C错误.

BD.由向心加速度公式,可得向心加速度的比为:代入数据可得:.故B正确,D错误.

组卷:102次
难度:偏难
知识点:圆周运动
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77.

如图所示为用绞车拖物块的示意图.拴接物块的细线被缠绕在轮轴上,轮轴逆时针转动从而拖动物块.已知轮轴的半径R0.5 m,细线始终保持水平;被拖动物块质量m1.0 kg,与地面间的动摩擦因数μ0.5;轮轴的角速度随时间变化的关系是ωktk2 rad/sg10 m/s2,以下判断正确的是(  )

A物块做匀速运动

B细线对物块的拉力是5.0 N

C细线对物块的拉力是6.0 N

D物块做匀加速直线运动,加速度大小是1.0 m/s2

【答案】

CD

【解析】

AD、由题意知,物块的速度为:v=ωR=2t×0.5=1t,又v=at,故可得:a=1 m/s2,所以物块做匀加速直线运动,加速度大小是1.0 m/s2.故A错误,D正确;

BC、由牛顿第二定律可得:物块所受合外力为:F=ma=1 N,F=FT-Ff,地面摩擦力为:Ff=μmg=0.5×1×10 N=5 N,故可得物块受细线拉力为:FT=Ff+F=5 N+1 N=6 N,故B错误,C正确.

故选CD

组卷:161次
难度:中等
知识点:牛顿第二定律
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78.

变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度,如图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿,则  

A该车可变换两种不同挡位

B该车可变换四种不同档位

CA轮与D轮组合时,两轮的角速度之比:4

DA轮与D轮组合时,两轮的角速度之比:1

【答案】

BC

【详解】

AB、A轮通过链条分别与C、D连接,自行车可有两种速度,B轮分别与C、D连接,又可有两种速度,所以该车可变换4种挡位A错误,B正确

CD、当AD组合时,两轮边缘线速度大小相等,A轮转一圈,D4圈,即C正确,D错误

故选BC.

【点睛】

关键知道靠传送带传动,两轮边缘的线速度大小相等,结合齿轮的齿数之比可以得出轨道半径之比,从而求出角速度之比,A轮分别与C、D连接,B轮分别与C、D连接,共有4种不同的挡位

组卷:162次
难度:中等
知识点:圆周运动
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79.

如图所示的传动装置中,BC两轮固定在一起绕同一轴转动,AB两轮用皮带传动,三个轮的半径关系是rArC2rB若皮带不打滑,则ABC三轮边缘上abc三点的角速度之比和线速度之比为(  )

A角速度之比122                                 B角速度之比112

C线速度之比122                                 D线速度之比112

【答案】

AD

【解析】

a和点b是同缘传动边缘点,线速度相等,故:,根据,有:;点b和点c是同轴传动,角速度相等,故:;根据,有:,综合有: ,故选项AD正确.

点睛:要求线速度之比需要知道三者线速度关系:AB两轮是皮带传动,皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同,BC两轮是轴传动,轴传动的特点是角速度相同.

组卷:144次
难度:中等
知识点:圆周运动
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80.

如图所示的装置可测量子弹的飞行速度,在一根轴上相隔s=10m处安装两个平行的薄圆盘,使轴带动两圆盘以n=35 r/s同向匀速转动,飞行的子弹平行于轴沿一直线穿过两圆盘,在两盘上各留下一个孔,现测得两小孔所在半径间的夹角为60°,子弹飞行速度大小可能是下述的

A1200m/s                                                   B420m/s

C300m/s                                                     D212m/s

【答案】

BC

【详解】

子弹的速度是很大的,一般方法很难测出,利用圆周运动的周期性,可以比较方便地测出子弹的速度.子弹从A盘到B,盘转过的角度为: N=01 2 ……)或者N=01 2 …… 盘转动的角速度 根据以及 可解得 N=01 2……)或者 N=01 2 ……)当N=1时,根据公式可知 ,当N=0时根据公式可知,故BC正确;AD错误;

组卷:172次
难度:偏难
知识点:圆周运动
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81.

图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,角速度为ω,转动过程中皮带不打滑.下列说法中正确是······

A.从动轮做顺时针转动                                B.从动轮做逆时针转动

C.从动轮的角速度为                           D.从动轮的角速度为

【答案】

BC

【解析】

由于皮带交叉连接,则从动轮做逆时针转动,A错误、B正确;同一皮带上线速度相等,有,则从动轮的角速度为C正确、D错误.

组卷:192次
难度:中等
知识点:圆周运动
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82.

小球质量为m,用长L的轻悬线固定于O点,在O点的正下方处钉有一颗钉子P,把悬线沿水平方向拉直,如图所示。若无初速度释放小球,当悬线碰到钉子后的瞬间(设线没有断)(  )

A小球的角速度突然增大

B小球的线速度突然减小到零

C小球的向心加速度突然增大

D小球的线速度突然增大

【答案】

AC

【详解】

BD.由题意知,当悬线运动到与钉子相碰时,悬线仍然竖直,小球在竖直方向仍然只受重力和悬线的拉力,故其运动方向不受力,线速度大小不变,选项BD错误;

AC.又r减小,所以ω增大;r减小,则a增大,故AC正确。

故选AC

组卷:104次
难度:中等
知识点:向心加速度
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83.

如图是自行车传动机构图,其中I是半径为R1的大齿轮,是半径为R2的小齿轮,是半径为R3的后轮,当脚踏板以转速n匀速转动时,则(   

A大齿轮边缘的线速度大小为nR1

B小齿轮边缘某质点的线速度为2πnR1

C小齿轮的角速度为(n R1/R2

D后轮的线速度为(2πnR1R3/ R2

【答案】

BD

【分析】

靠链条传动轮子边缘上的点线速度大小相等,共轴转动的点角速度相等,结合线速度与角速度的关系进行求解,利用向心加速的公式计算.

【详解】

I齿轮边缘的线速度v1=2πnR1,故A错误;小齿轮和大齿轮是同缘转动,则小齿轮边缘某质点的线速度等于大齿轮边缘的线速度,为v2=2πnR1,故B正确;根据v2 =ωR2,则小齿轮角速度为,故C错误;依据v=ωr,那么后轮的线速度为v=ωR 3=,故D正确;故选BD

【点睛】

解决本题的关键知道线速度与角速度的关系,知道共轴转动的点角速度相等,靠传送带传动的点线速度大小相等.

组卷:100次
难度:中等
知识点:圆周运动
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84.

如图所示的皮带传动装置,主动轮O1上两轮的半径分别为3rr,从动轮O2的半径为2rA、B、C分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,则下比例正确的是(  )

AA、B、C三点的加速度之比21

BA、B、C三点的线速度大小之比11

CA、B、C三点的角速度之比21

DA、B、C三点的加速度之比21

【答案】

ABC

【解析】

B点和C点具有相同大小的线速度,根据v=rω,知B、C两点的角速度之比等于半径之反比,所以ωBωC=rCrB=21.而A点和B点具有相同的角速度,则得:ωAωBωC=221.选项C正确,根据v=rω,知A、B的线速度之比等于半径之比,所以vAvB=31.B、C线速度相等,所以vAvBvC=311.选项B正确;根据a=vω得:aAaBaC=vAωAvBωBvCωC=621.选项A正确,D错误;

组卷:141次
难度:中等
知识点:向心加速度
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85.

如图所示,在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘,盘面与水平面的夹角为30°,盘面上离转轴距离L处有小物体与圆盘保持相对静止,绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动,角速度为ω时,小物块刚要滑动,物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力), 该星球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是(     )

A这个行星的质量

B这个行星的第一宇宙速度

C这个行星的同步卫星的周期是

D离行星表面距离为 R 的地方的重力加速度为

【答案】

B

【详解】

物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力,合力提供向心力;当物体转到圆盘的最低点,所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时,角速度最大,由牛顿第二定律得:,所以

A:行星表面物体受到的万有引力等于重力,则所以.故A项错误.

B:这个行星的第一宇宙速度B项正确

C:不知道同步卫星的高度及行星自转的相关量,所以不能求出同步卫星的周期.故C项错误

D:离行星表面距离为R处:离行星表面距离为 R 处的重力加速度为D项错误.

点睛:当物体转到圆盘的最低点,由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时,角速度最大;由牛顿第二定律求出重力加速度,然后结合万有引力提供向心力分析求解.

组卷:190次
难度:偏难
知识点:向心力
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86.

如图所示为AB两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象,其中A为双曲线的一个分支,由图可知(  )

AA物体运动的线速度大小不变

BA物体运动的角速度大小不变

CB物体运动的角速度大小不变

DB物体运动的角速度与半径成正比

【答案】

AC

【解析】

AB.因为A为双曲线的一个分支,说明ar成反比,由可知,A物体运动的线速度大小不变,故A正确,B错误;

CD.而OB为过原点的直线,说明ar成正比,由aω2r可知,B物体运动的角速度大小不变,故C正确,D错误。

故选AC.

组卷:195次
难度:容易
知识点:向心加速度
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87.

如图所示,质量相等的a、b两物体放在圆盘上,到圆心的距离之比是2:3,圆盘绕圆心做匀速圆周运动,两物体相对圆盘静止,a、b两物体做圆周运动时(   )

A角速度大小之比是1:1    B线速度大小之比是1:1

C向心加速度大小之比是2:3    D向心力大小之比是9:4

【答案】

AC

【解析】

A项:两个物体是同轴传动,角速度相等,故A正确;

B项:两个物体角速度相等,到圆心的距离之比是23,根据v=rω,线速度之比为23,故B错误;

C项:两个物体角速度相等,线速度之比为23,根据a=vω,向心加速度之比为23,故C正确;

D项:两个物体质量相等,向心加速度之比为23,故向心力之比为23,故D错误

故应选AC

组卷:102次
难度:容易
知识点:向心力
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88.

如图所示,一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动,则(      )

Aab两点的线速度相同

Bab两点的角速度相同

Cθ30°,则ab两点的线速度之比vavb2

Dθ30°,则ab两点的向心加速度之比aaab2

【答案】

BCD

【详解】

AB.球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动,球上的质点a两点的角速度相同,半径不同,由v=rω,线速度不同,故A错误,B正确;

Ca两点的角速度相同,由v=rω,线速度比等于半径比

C正确;

Da两点的角速度相同,由a=rω2,向心加速度比等于半径比,

D正确;

故选BCD

组卷:192次
难度:容易
知识点:圆周运动
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89.

质量均为m的小球AB分别固定在一长为L的轻杆的中点和一端点,如图所示。当轻杆绕另一端点O在光滑水平面上做角速度为ω的匀速圆周运动时,则(  )

A处于中点的小球A的线速度为

B处于中点的小球A的加速度为

C处于端点的小球B所受的合外力为

D轻杆段中的拉力与段中的拉力之比为32

【答案】

CD

【详解】

A.处于中点的小球A的运动半径为,根据线速度与角速度的关系可知线速度

A错误;

B.处于中点的小球A的加速度为

B错误;

C.处于端点的小球B的向心加速度

由牛顿第二定律可知小球B所受的合外力为

C正确;

D.设轻杆段中的拉力为,轻杆段中的拉力为,对小球A由牛顿第二定律可得

对小球B由牛顿第二定律可得

联立解得

D正确。

故选CD

组卷:170次
难度:中等
知识点:向心加速度
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90.

宇航员在太空旅行中发现了一颗质量分布均匀的球形小行星。为了进一步的研究,宇航员登陆小行星,用弹簧测力计测量一个相对小行星静止的质量为m的物体的重量。第一次在该行星极点处,弹簧测力计的示数为F1;第二次在该行星的赤道上,弹簧测力计的示数为F2。已知小行星的半径为R,下列说法正确的是(   )

A该小行星的自转角速度大小为

B该小行星的自转角速度大小为

C该小行星的同步卫星的轨道半径为

D该小行星的同步卫星的轨道半径为

【答案】

AC

【解析】

在该行星极点处:;在赤道上:;联立解得:,选项A正确,B错误;对小行星的同步卫星,其角速度等于行星自转的加速度,则: ,解得,选项C正确,D错误;故选AC.

【点睛】

此题关键是知道在小行星的两极和赤道上测量物体的重量的差别在于小行星的自转造成的;知道同步卫星的角速度等于行星自转的角速度.

组卷:129次
难度:偏难
知识点:向心力
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91.

关于曲线运动,下列说法正确的是(  )

A物体的加速度减小,物体的速度一定减小

B恒力作用下物体可以做曲线运动

C物体做圆周运动,所受合力一定指向圆心

D曲线运动速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化

【答案】

BD

【详解】

A.当物体的加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,不论加速度是增大还是减小,故 A 错误;

B.恒力作用下物体可以做曲线运动,如平抛运动,故 B 正确;

C.物体做圆周运动时,可以存在径向的向心力和切向的分力,故合力并不一定指向圆心,故 C 错误;

D.曲线运动速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化,如匀速圆周运动,故 D 正确.

组卷:198次
难度:基础
知识点:曲线运动
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92.

如图所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,1的半径和轮2的半径相同,3的半径和轮4的半径相同,且为轮1和轮2半径的一半,则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比(      )

A线速度之比为1:4                                     B角速度之比为14

C向心加速度之比为8:1                              D向心加速度之比为1:8

【答案】

BD

【详解】

A、皮带传动,各点的线速度相等,所以a与轮3边缘的线速度是相等的,c与轮2边缘的线速度是相等的;轮2与轮3属于同轴转动,角速度相等;结合图根据可知:,其中v2v3为轮2和轮3边缘的线速度,则,故A错误;

B、设轮4的半径为r,则轮1的半径是2r,角速度之比为,故B正确;

CD、根据向心加速度与线速度、角速度的关系可得向心加速度之比为,故C错误,D正确;

故选BD

组卷:125次
难度:中等
知识点:向心加速度
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二、解答题(共7题)
1.

如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20cm处放置一小物块,其质量为m=2kg,物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.5.当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块随圆盘一起转动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.求:

(1)物块的线速度大小;

(2)物块的向心加速度大小;

(3)欲使物块与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的角速度不能超过多大?

【答案】

10.4 m/s    20.8 m/s2   35 rad/s

【详解】

解:(1) 时,滑块的线速度:   

(2) 时,滑块的向心加速度:

(3) 当物块刚要发生滑动时最大静摩擦力充当向心力,设此时圆盘转动的角速度为

由牛顿第二定律得

解得:,故圆盘转动的角速度不能超过

组卷:124次
难度:中等
知识点:生活中的圆周运动
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2.

做匀速圆周运动的物体,10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m,试求物体做匀速圆周运动时:

(1)线速度的大小;

(2)角速度的大小;

(3)向心加速度的大小。

【答案】

1 ;(20.5 ;(35

【解析】1)根据线速度的公式可得 

2)根据角速度与线速度的关系  

3)根据公式 

故本题答案是1 ;(20.5rad/s ;(3 

点睛根据向心加速度公式 求加速度的大小,并利用求角速度的大小。

组卷:153次
难度:容易
知识点:向心加速度
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3.

一质量为m=2kg的小滑块,从半径R=1.25m1/4光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下,圆弧轨道竖直固定,其末端B切线水平.ab两轮半径r=0.4m,滑块与传送带间的动摩擦因数µ=0.1,传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25mBC两点间的距离是8m,EC的竖直投影点.g10m/s2,求:

1)小滑块经过B点时,对B端的压力为多大?

2)当传送带静止时,滑块落地点离E点的水平距离是多少?

3)当ab两轮以某一角速度顺时针转动时,滑块从C点飞出后落到地面上,要使落地点离E点的最远,求两轮转动的角速度最小是多少?落地点离E点的最远距离是多少?(计算结果可以保留根式)

【答案】

12x=1.5m3

【详解】

1)从AB机械能守恒,在B点:,又,联立以上几式,并代入数据得:

2)从BC,由动能定理得:,解得:,从CD做平抛运动:,得t=0.5s,得x=1.5m

3)要使物块落地点离E最远,应使它在传送带上一直加速,解得:,再由

组卷:100次
难度:容易
知识点:动能和动能定律
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4.

做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径是20m的圆周运动了100m,试求:

(1)线速度大小        

(2) 周期         

(3)角速度

【答案】

(1)10m/s           (2) 4s             (3) 0.5rad/s

【解析】

试题分析:匀速圆周运动的物体速率不变,由速度公式可求线速度大小;通过匀速圆周运动的规律可求周期、角速度.

(1)由于匀速圆周运动的物体速率不变,

  ,可得

2)由,得

3)由,得

组卷:131次
难度:基础
知识点:圆周运动
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5.

图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段与四分之一光滑圆弧轨道BCB点水平相切.点A距水面的高度为H,圆弧轨道BC的半径为R,圆心O恰在水面.一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下,不计空气阻力.

1)若游客从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点,OD=2R,求游客滑到的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf

2)若游客从AB段某处滑下,恰好停在B点,有因为受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道,求P点离水面的高度h.(提示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为

【答案】

12

【解析】

试题分析:(1)游客从B点做平抛运动,有:

代入解得:

AB,根据动能定理,有

解得:

2)设OPOB间夹角为θ,游客在P点时的速度为,受支持力为N,从BP由机械能守恒可得:

P点时,根据向心力公式,有:N=0

解得:

考点:考查平抛运动、圆周运动、动能定理

【名师点睛】游客从B点开始做平抛运动,将运动分解,即可求出游客到达B的速度,AB的过程中由动能定理即可求出运动过程轨道摩擦力对其所做的功.设OPOB最近的夹角是,在P点离开轨道时,轨道对游客的支持力是0,由重力指向圆心的分力提供向心力,结合机械能守恒与向心力的表达式即可求解.

组卷:103次
难度:中等
知识点:抛体运动的规律
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6.

一个质量为M=1.0kg的物体,做半径为R=2.0m的匀速圆周运动.在1min内一共转过30周.试求:

 (1)物体运动的角速度:

 (2)物体运动线速度的大小

【答案】

(1) ;(2) m/s.

【详解】

(1)因为

所以

(2)v=ωR=m/s.

组卷:103次
难度:基础
知识点:圆周运动
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7.

某同学骑自行车沿一倾角为θ的斜坡匀速向下行驶时,恰好可以不踩踏板;现在他从斜坡坡底匀速向上行驶,在其蹬踩踏板N圈时回到坡顶(设不间断地匀速蹬),所用的时间为t,已知自行车和人的总质量为m,轮盘的半径为R1,飞轮的半径为R2,车后轮的半径为R3,重力加速度为g,在上坡、下坡过程中,斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小相等,车轮与坡面接触处都无滑动,不计自行车各部件的热损耗等.求:

1)斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小f

2)斜坡的长度L

3)该同学沿斜坡向上匀速行驶过程中消耗的功率P

【答案】

(1) mgsinθ(2) ; (3)

【解析】

解:(1)下坡时不踩踏板,自行车匀速行驶,合外力为零

根据平衡条件则有: 

(2)车轮转动一周,自行车前进的距离为:   ② 

轮盘与飞轮用链条连结,边缘上的线速度相同,有:

   ④   

       ⑤

后轮与飞轮转数相同,故有:   ⑥

②③④⑤⑥解得:   ⑦

(3)自行车沿斜坡匀速向上行驶过程有:   ⑧

    ⑨

①⑦⑧⑨解得:

组卷:131次
难度:中等
知识点:圆周运动
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三、填空题(共1题)
1.

如图所示的皮带传动装置中,右边两轮是连在一起同轴转动,图中三轮半径的关系为:r1=2r2  , r3=1.5r1  , A、B、C三点为三个轮边缘上的点,皮带不打滑,则A、B、C三点的线速度之比为________.角速度之比为________.加速度之比为________

【答案】

1:1:3    1:2:2    1:2:6   

【详解】

A、B两点皮带传动,线速度相等,故:vA=vB

根据公式v=ωr,A、B两点的角速度之比为:ωA:ωB=r2:r1=1:2

根据公式a= ,A、B两点的加速度之比为:aA:aB=r2:r1=1:2

B、C两点同轴转动,角速度相等,故:ωBC

根据公式v=ωr,B、C两点的线速度之比为:vB:vC=r2:r3=1:3

根据公式a=ω2r,B、C两点的加速度之比为:aB:aC=r2:r3=1:3

故:

vA:vB:vC=1:1:3

ωA:ωB:ωC=r2:r1=1:2:2

aA:aB:aC=r2:r1=1:2:6

故答案为1:1:3,1:2:2,1:2:6.

【点睛】

A、B两点皮带传动,线速度相等;B、C两点同轴转动,角速度相等;然后结合公式v=ωr和公式a=2r列式分析即可

组卷:145次
难度:偏难
知识点:圆周运动
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试卷统计
试题总数:
100
总体难度:
中等
题型统计
大题类型
题目数
占比
选择题
92
92.0%
解答题
7
7.00%
填空题
1
1.0%
知识点统计
知识点
题目数
占比
圆周运动
55
55.00%
向心加速度
25
25.0%
运动的合成与分解
3
3.0%
抛体运动的规律
2
2.0%
曲线运动
3
3.0%
牛顿第二定律
2
2.0%
向心力
8
8.0%
生活中的圆周运动
1
1.0%
动能和动能定律
1
1.0%
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