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6.1圆周运动基础巩固2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．匀速圆周运动中，线速度v、角速度ω、周期T、半径R之间的关系，正确的是（ ）
A．ω=vR B．ω=2πT C．v=ωR D．
2．如图是多级减速装置的示意图、每一级减速装置都是由固定在同一装动轴上、绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成．各级之间用皮带相连．如果每级减速装置中大轮的半径为R=1m、小轮的半径为r=0.5m．则当第一级的大轮外缘线速度大小为v1=80m/s时，第五级的大轮外缘线速度大小是( )
A．40m/s
B．20m/
C．10m/s
D．5m/s
3．如图所示，小立同学使用扳手更换家里的水龙头，当用扳手拧水龙头时，扳手上A、B两点的角速度分别ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB，则（　　）
A．， B．，
C．， D．，
4．有下列①、②、③、④所述的四种情景，请根据所学知识从A、B、C、D四个选项中选择对情景分析和判断正确的说法（ ）
①点火后即将升空的火箭
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
③在轨道上高速行驶的磁悬浮列车
④绕地球做匀速圆周运动的空间站
A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零
B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大
C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大
D．由于空间站做匀速圆周运动，所以加速度为零
5．甲、乙两物体分别放在北仑中学和北京大学，它们随地球一起转动，下列说法正确的是（　　）
A．甲的线速度大，乙的角速度小
B．甲的线速度小，乙的角速度大
C．甲和乙的线速度大小相等
D．甲和乙的角速度相等
6．某只走时准确的时钟，秒针与分针由转动轴到针尖的长度之比为3：2，则（　　）
A．秒针与分针的周期之比是60：1
B．秒针与分针的角速度之比是1：60
C．秒针与分针的转速之比是12：1
D．秒针针尖与分针针尖的线速度之比是90：1
7．在匀加速直线运动中，我们用加速度a描述速度v的变化快慢。与之类似，在匀加速圆周运动中可以引入角加速度β来描述角速度ω的变化快慢。如图所示，M、N是水平圆盘上的两个点，它们与圆心O间的距离分别为rM和rN，且rM=rN=r。圆盘由静止开始绕过O点的竖直转轴匀加速转动，经过时间t，M点的线速度为v，，则两点的角加速度分别为（　　）
A．， B．， C．， D．，
8．如图所示的传动装置中，小轮半径为R，大轮半径为2R，在传动过程中轮与皮带不打滑，则关于小轮边缘上A点线速度vA 和大轮边缘上B点线速度vB的大小关系，正确的是（　　）
A．4vA =vB B．2vA=vB C．vA=2vB D．vA=vB
9．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
10．下列说法正确的是（　　）
A．曲线运动一定是变速运动 B．物体在一恒力作用下不可能做曲线运动
C．匀速圆周运动是加速不变的曲线运动 D．做曲线运动的物体，动能一定改变
11．如图所示,两个轮子的半径均为,两轮的转轴、在同一水平面上,相互平行,相距为，两轮均以角速度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，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( )
A． B． C． D．
12．如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为（　　）
A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s
13．某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28 cm．B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16 cm．P、Q转动的线速度均为4π m/s．当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（ ）
A． B． C． D．
14．在街头的理发店门口，常可以看到一个转动的圆筒，如图所示，外表有螺旋斜条纹，人们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动使眼睛产生的错觉．假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）为d，如果观察到条纹以速度v向上运动，则从下往上看圆筒的转动情况是（ ）
A．顺时针转速 B．顺时针转速
C．逆时针转速 D．逆时针转速
15．如图所示，有一个竖直薄壁圆筒，内壁光滑且半径为R，上部侧面A处的正下方h处有一个小孔B，一个大小合适的小球刚好可以穿过小孔，现使小球从小孔A处以某一初速度沿切线方向水平出发，使小球紧贴筒内壁运动，到达底部时恰好从B孔飞出，下列判断正确的是（　　）
A．小球沿着筒内侧运动时，对圆筒内侧的压力大小不变
B．小球从B孔穿出的时间会因为初速度的不同而不同
C．小球的初速度一定为
D．无论初速度多大小球到达底部时都刚好从B孔穿出
二、填空题（共4题）
16．半径为10cm的转轮，每秒转5圈，则该转轮的周期T为_______s，在转轮的边缘某点A的角速度为______rad/s，线速度为_______m/s.
17．位于上海市锦江乐园的、世界排第五的“摩天轮”，它的高度是，直径，坐厢内的游客1小时可转2.4圈。由此可知，游客转动的周期为____________，线速度____________。
18．如图所示，两轮的半径分别为2R和R，两轮通过皮带相连，转动中皮带与轮之间没有打滑现象，A、B分别为两轮子边缘上一点，则A、B两点线速度大小比为_______，角速度之比为_____.C点到圆心距离为该轮半径的，则B、C两点向心加速度之比为______.
19．如图所示是上海锦江乐园中的“摩天轮”，它高，直径为，每次可乘坐378人，每转一圈.摩天轮转动时，某一轿厢内坐有一位游客，则该游客随轮一起匀速转动的周期为________s，线速度大小为_______.
三、综合题（共4题）
20．如图甲所示为测量电动机匀速转动时角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。（电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点）
(1)请将下列实验步骤按先后排序：_____。
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源，使它工作起来
③启动电动机，使圆形卡纸转动起来
④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。
(2)要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是_____
A．秒表 B．毫米刻度尺 C．圆规 D．量角器
(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。这对测量结果_____（填“有”或“无”）影响。
21．如图所示，一根长为L=0.4m的轻绳一端系一质量为m=2kg的小球在竖直平面内以O为圆心沿顺时针方向做圆周运动，M为圆周最高点，P为最低点；O2为一个沿逆时针做匀速圆周运动的圆环的圆心，最高点为Q，圆环边缘上有两点A、B，弧AB所对的圆心角为60°，PQ=3.2m，且与两个圆相切，当小球运动到M点时，绳子突然断开，此时圆环上的A点也转到了Q点，经过一段时间后，小球恰好落在了Q点，而此时60°圆心角所对弧AB上的某点（不包含A、B两点）也转到了Q点，在此期间圆环已转了4圈，（忽略空气阻力，重力加速度取g=10m/s2），求：
(1)绳子断开时，小球的速度大小是多少；
(2)圆环逆时针做匀速圆周运动的角速度应满足什么条件。
22．地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L（L＞R），如图所示，跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计）．问：
（1）当小车分别位于A点和B点时（∠AOB=90°），沙袋被抛出时的初速度各为多大？
（2）要使沙袋落在跑道上，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？
（3）若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？
23．一把竖直撑开的雨伞，其伞面半径为r，伞面边缘距水平地面高度为h，当雨伞以角速度ω旋转时，水滴恰好自边缘甩出，落在地面上形成一个大圆圈，求这个大圆的半径。
参考答案
1．C
2．D
3．A
4．B
5．D
6．D
7．D
8．D
9．A
10．A
11．B
12．B
13．B
14．D
15．A
16．0.2 10
17．
18．1：1 1：2 4：1.
19．1500 0.21
20．①③②④ D 无
21．(1)8m/s；(2)20πrad/s≤ωrad/s
22．（1） （2）
（3）
23．

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