高中物理第2章研究圆周运动2 - 1怎样描述圆周运动教学案沪科版必(3)

2019-01-07 15:42

图2

A.C.

Lv1

v1+v2

L?v1+v2?

v1

B.D.

Lv2

v1+v2L?v1+v2?

v2

答案 B

解析 两球在同一杆上,旋转的角速度相等,均为ω,设两球的转动半径分别为r1、r2,则

Lv2

r1+r2=L.又知v1=ωr1,v2=ωr2,联立得r2=,B正确.

v1+v2

6.如图3所示,一位同学做飞镖游戏,已知圆盘的直径为d,飞镖距圆盘L,且对准圆盘上边缘的A点水平抛出,初速度为v0,飞镖抛出的同时,圆盘绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速运动,角速度为ω.若飞镖恰好击中A点,则下列关系正确的是( )

图3

A.dv0 =Lg C.v0=ω

2答案 B

解析 依题意飞镖做平抛运动的同时,圆盘上A点做匀速圆周运动,恰好击中A点,说明A?2n+1?πLL?2n+1?π

正好在最低点被击中,则A点转动的时间t=,平抛的时间t=,则有=ωv0v0ω12122

(n=0,1,2,3,…),B正确,C错误;平抛的竖直位移为d,则d=gt,联立有dω=gπ(2n22+1)(n=0,1,2,3,…),A、D错误.

7.质点做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( ) A.因为v=ωr,所以线速度v与轨道半径r成正比 B.因为ω=,所以角速度ω与轨道半径r成反比 C.因为ω=2πn,所以角速度ω与转速n成正比 2π

D.因为ω=,所以角速度ω与周期T成反比

22

2

B.ωL=π(1+2n)v0(n=0,1,2,3…) D.dω=gπ(1+2n)(n=0,1,2,3…)

2

2

2

dvrT答案 CD

解析 当ω一定时,线速度v才与轨道半径r成正比,所以A错误.当v一定时,角速度ω才与轨道半径r成反比,所以B错误.在用转速或周期表示角速度时,角速度与转速成正比,

与周期成反比,故C、D正确.

8.甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,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 答案 AD

B.它们的半径之比为1∶2 D.它们的周期之比为1∶3

vr甲v甲ω乙22π2π2π

解析 由v=ωr,得r=,==,A对,B错;由T=,得T甲∶T乙=∶

ωr乙v乙ω甲9ωω甲ω乙

=1∶3,C错,D对.

9.如图4所示为皮带传动装置,主动轴O1上有两个半径分别为R和r的轮,O2上的轮半径为

r′,已知R=2r,r′=R,设皮带不打滑,则( )

23

图4

A.ωA∶ωB=1∶1 B.vA∶vB=1∶1 C.ωB∶ωC=2∶3 D.vA∶vC=2∶1 答案 AC

v=ωrvAr1

解析 研究A、B两点:A、B两点角速度相同――→==;研究B、C两点:B、C两点线

vBR2v=ωrωBr′2

速度大小相同――→==.

ωCR3

10.如图5所示,一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块M和N,木块M放在圆1

盘的边缘处,木块N放在离圆心r的地方,它们都随圆盘一起运动.比较两木块的线速度和

3角速度,下列说法中正确的是( )

图5

A.两木块的线速度大小相等 B.两木块的角速度相等

C.木块M的线速度大小是木块N的线速度大小的3倍 D.木块M的角速度大小是木块N的角速度大小的3倍 答案 BC

1

解析 由转动装置特点知,M、N两木块有相同的角速度,又由v=ωr知,因rN=r,rM=r,

3故木块M的线速度大小是木块N的线速度大小的3倍,选项B、C正确.

11.如图6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( )

图6

A.从动轮做顺时针转动 C.从动轮的转速为n 答案 BC

解析 主动轮顺时针转动时,皮带带动从动轮逆时针转动,A项错误,B项正确;由于两轮边缘线速度大小相同,根据v=2πrn,可得两轮转速与半径成反比,所以C项正确,D项错误. 二、非选择题

12.一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周,求: (1)曲轴转动的周期与角速度. (2)距转轴r=0.2 m点的线速度.

1

答案 (1) s 80π rad/s (2)16π m/s

40解析 (1)由于曲轴每秒钟转

2 4001

=40(周),周期T= s;而每转一周为2π rad,因此曲6040

B.从动轮做逆时针转动 D.从动轮的转速为n

r1

r2r2r1

轴转动的角速度ω=2π×40 rad/s=80π rad/s.

(2)已知r=0.2 m,因此这一点的线速度v=ωr=80π×0.2 m/s=16π m/s.

13.如图7所示为皮带传动装置,皮带轮的圆心分别为O、O′,A、C为皮带轮边缘上的点,B12

为AO连线上的一点,RB=RA,RC=RA,当皮带轮匀速转动时,皮带与皮带轮之间不打滑,

23求A、B、C三点的角速度大小之比、线速度大小之比.

图7

答案 2∶2∶3 2∶1∶2

解析 由题意可知,A、B两点在同一皮带轮上,因此ωA=ωB,又皮带不打滑,所以vA=vC,

故可得ωC==vCvA3

=ωA,

RC22

RA3

3

所以ωA∶ωB∶ωC=ωA∶ωA∶ωA=2∶2∶3.

21vA又vB=RB·ωB=RA·ωA=,

221

所以vA∶vB∶vC=vA∶vA∶vA=2∶1∶2.

2


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