第4节 圆周运动
(满分100分,60分钟完成) 班级_______姓名______ 第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题:本大题共6小题,每小题8分,共48分。在每小题给出的四个选项中,至少有
一个选项正确,选对的得8分,对而不全得4分。选错或不选的得0分。
1.两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,如图1所示,当小球1的速度为v1时,小球2的速度为v2,则转轴O到小球1的距离是 ( )
图1
A.
Lv1
v1?v2B.
Lv1
v1?v2C.
L(v1?v2) v1D.
L(v1?v2) v22.一般的转动机械上都标有“转速×××r/min”,该数值是转动机械正常工作时的转速,不
同的转动机械上标有的转速一般是不同的,下列有关转速的说法正确的是 ( )
A.转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的频率越小 B.转速越大,说明该机械正常工作时转动的线速度一定越大 C.转速越大,说明该机械正常工作时转动的角速度一定越大 D.转速越大,说明该机械正常工作时转动的周期一定越大
3.如图2所示,电视画面每隔
1 s更迭一帧,当屏幕上出现一辆车匀速奔驰的情景时,观30众如果注视车辆的辐条,往往会产生奇怪的感觉,设车上有八根对称分布的完全相同的辐条,下列说法正确的是 ( )
图2
A.若在
1s内,每根辐条恰好转过360°,则观众觉得车轮是不动的 30- 1 -
1s内,每根辐条恰好转过45°,则观众觉得车轮是倒转的 301C.若在 s内,每根辐条恰好转过45°,则观众觉得车轮是顺转的
301D.若在 s内,每根辐条恰好转过365°,则观众觉得车轮是倒转的
30B.若在
4.如图3所示,一个球绕中心线OO′以ω角速度转动,则( )
①A、B两点的角速度相等 ②A、B两点的线速度相等 ③若θ=30o,则vA∶vB=3∶2 ④以上答案都不对 A.①③ C.①②③
B.①② D.④
ω θ Oˊ 图3
5.关于正常走时的手表,以下说法中正确的是 ( )
①秒针角速度是分针角速度的60倍 ②分针角速度是时针角速度的60倍 ③秒针的周期是时针周期的1/3600 ④分针的周期是时针周期的1/12 A.①②
B.③④
C.①④
D.②③
6.甲、乙、丙三个物体,甲放在广州,乙放在上海,丙放在北京,当它们与地球一起转动时,则下列说法中正确的是 ( )
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空、实验题:本大题共3小题,每小题8分,共24分。把正确答
案填写在题中横线上或按要求作答。
7. 如图4所示,半径为R的半球形光滑的碗内,有一个质量为m的物体
A.ω甲最大,v乙最小 B.ω丙最小,v甲最大 C.三物的ω、T和v都相等 D.三物的ω、T一样,v丙最小
A,当碗绕竖直轴OO?匀速转动时,物体A在离碗底高度为h处紧贴
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着碗随碗一起匀速转动而不发生相对滑动,则碗转动的角速度为 。 8.如图5所示,电风扇有三片均匀分布的叶片,在频闪周期为T=
1 s的闪光灯照射下匀30速转动。当看来三个叶片静止不动时,叶片的转速为 r/min;当看来有六个均匀分布的叶片时,转速为 r/min。(转速不超过1500 r/min)
图5
9.半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动,已知R=2r,A、B分别在小圆柱与大圆柱的边缘上,
O2C=r,如图6,若两圆柱之间没有打滑现象,则vA∶vB∶vC =_____,ωA∶ωB∶ωC=_____。
图6
三、计算题:本大题共2小题,计28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步
骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 10.(12分)如图5所示,半径为R的水平圆板绕竖直轴做匀速圆周运动,当半径 OB转到某
一方向时, 在圆板中心正上方h处以平行于OB方向水平抛出一小球,小球抛出时的速度及圆板转动的角速度为多大时,小球与圆板只碰一次,且落地点为B?
图5
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11.(16分)在同一水平面上有A、B两物体,它们的质量分别为m、M,A物体从如图6所示
的位置开始以角速度ω绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动,其轨道半径为R.同时B物体在恒力F作用下,由静止开始在光滑水平面上沿x轴正方向做直线运动,如图所示,试问:
?B F A O x 图3
(1)A物体运动到什么位置时,它的速度可能与B物体的速度相同? (2)要使两物体速度相同,作用在B物体上的力F应多大? (3)当物体速度相同时,B物体的最小位移是多少?
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参考答案
一、选择题: 1.【答案】 A
【点拨】两球角速度相同,所以
v1v2Lv1。 ?,又因为r1+r2=L,两式联立可得r1=
r1r2v1?v22.【答案】C
【点拨】转动的频率与转速成正比,A错误;线速度v?2?nr,由于r不知,故B错误;而
??2?n,则?与n成正比,C正确;而周期与转速成反比,故D错误。
3.【答案】A
【点拨】由于电视画面每隔
11 s更迭一帧,则在s内,每根辐条恰好转过45°、90°、30301s内每根辐条恰好转过365°,超过一周,则给30135°、180°、225°、270°、315°、360°时,正好与原图片重叠,则观众觉得车轮是不动的,故A正确,BC说法是错误的。若在观众觉得车轮是顺转的,D错误。 4.【答案】A
【点拨】A与B具有共同的角速度,由v=ωR得:vB=ωR, vA=ωRcos30o,所以
3vA?Rcos30??=。
2vB?R5.【答案】C
【点拨】T时=12 h,T分=1 h,T秒=60 s,所以
T时12T分60T时720=,,,由ω=??1T分T秒1T秒1 - 5 -