【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版圆周运动限时过关练（解析版）

【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版圆周运动限时过关练（解析版）

信阳一高2020年高考物理一轮复习限时过关练：圆周运动（解析版)‎ ‎1．如图所示，为齿轮传动装置示意图，A、B 两点均位于齿轮的边缘，则下列说法中正确的是（ ）‎ A．vA>vB B．ωA>ωB C．vA=vB D．ωA=ωB ‎2．关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ 　）‎ A．是匀变速运动 B．是变加速运动 C．是匀速运动 D．是合外力不变的运动 ‎3．如图所示，一偏心轮绕转轴O点匀速转动。A、B、C是偏心轮上的三个点，下列说法中正确的是（　　）‎ A．轮沿上A、B两点的线速度相等 B．轮沿上A、B两点的角速度相等 C．圆盘中心C点的线速度为零 D．A、B、C三点相比，C点的向心加速度最大 ‎4．如图所示，甲、乙两个物体分别被放在地球上的A、B两处，当它们随地球一起转动时，下列说法中正确的是（ ）‎ A.甲的线速度大于乙的线速度 B.甲的线速度等于乙的线速度 C.甲的角速度大于乙的角速度 D.甲的角速度等于乙的角速度 ‎5．如图所示是磁盘的磁道，磁道是一些不同半径的同心圆。为了数据检索的方便，磁盘格式化时要求所有磁道储存的字节与最内磁道的字节相同，最内磁道上每字节所占用磁道的弧长为L．已知磁盘的最外磁道半径为R，最内磁道的半径为r，相邻磁道之间的宽度为d，最外磁道不储存字节。电动机使磁盘以每秒n圈的转速匀速转动，磁头在读写数据时保持不动，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道，不计磁头转移磁道的时间。下列说法正确的是（　　）‎ A.相邻磁道的向心加速度的差值为 B.最内磁道的一个字节通过磁头的时间为 C.读完磁道上所有字节所需的时间为 D.若r可变，其他条件不变，当，时磁盘储存的字节最多 ‎6．居住在西安和广州的居民，由于地球的自转，都做匀速圆周运动，关于这两处居民做圆周运动的说法中，正确的是（ ）‎ A.西安处的转动周期较大 B.广州处转动的角速度较大 C.西安处转动的线速度较大 D.广州处的转动半径较大 ‎7．已知某质点做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是 A.该质点的角速度大小不变 B.该质点的线速度大小不变，是一种匀速运动 C.该质点的加速度大小不变，是一种匀变速运动 D.该质点所受的合外力始终指向圆心，是恒力 ‎8．如图所示的皮带传动装置中， a、b、c分别为轮边缘上的三点。已知Ra:Rb:Rc＝1:2:3。假设在传动过程中皮带不打滑，则在传动过程中，b、c 的角速度之比为(　　)‎ A.3:1‎ B.1:3‎ C.2:1‎ D.1:2‎ ‎9．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ）‎ A.其角速度与转速成反比，与周期成正比 B.运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述 C.匀速圆周运动是匀速运动，因为其速度保持不变 D.做匀速圆周运动的物体，所受合力为零 ‎10．地球绕地轴OO′以ω角速度转动，某地A处与赤道上B处如图所示，则（ ）‎ A．A、B两点的角速度相等 B．A、B两点的线速度相等 C．若θ＝30°，则vA∶vB＝∶2 D．若θ＝30°，则vA∶vB＝1∶2‎ ‎11．如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向。在O点正上方距盘面高为h＝‎5 m处有一个可间断滴水的容器，从t＝0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。已知t＝0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。(取g＝‎10 m/s2)‎ ‎（1）每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上？‎ ‎（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘的角速度ω应为多大？‎ ‎（3）当圆盘的角速度为1.5π时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为‎2 m，求容器的加速度a。‎ ‎12．如图所示，光滑水平台面MN右端N恰好在半径为R圆形槽中心O点正上方h处，B物体在水平恒力F的作用下在台面上由静止开始向右运动，B物体质量为m，同时A物体在光滑的圆形槽内由a点开始逆时针做匀速圆周运动.某时刻当小球A运动到图中a点时，B物体沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A物体相碰，不计空气阻力，求：‎ ‎(1)B物体抛出时的水平初速度；‎ ‎(2)A物体运动的角速度；‎ ‎(3)恒力F为多大时可使A、B两物体在某一时刻的速度相同（假设B物体到达N点之前与A物体就已经有相同速度）。‎ ‎ 参考答案 ‎1．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AC. A和B两点属于齿轮传动，所以两点的线速度相等，故A项与题意不相符，C项与题意相符；‎ BD. A和B两点线速度相等；据v=ωr和两点的A半径大，所以角速度A小，故BD项与题意不相符。‎ ‎2．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 匀速圆周运动的加速度大小不变，方向改变，可知加速度在变化，所以匀速圆周运动是变加速运动，由加速度改变，由牛顿第二定律可知，合外力也改变 A. 是匀变速运动与分析不符，故A项与题意不相符；‎ B. 是变加速运动与分析相符，故B项与题意相符；‎ C. 是匀速运动与分析不符，故C项与题意不相符；‎ D. 是合外力不变的运动与分析不符，故D项与题意不相符。‎ ‎3．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，各点的角速度大小相等，即轮沿上A、B两点的角速度相等，根据v＝rω知，角速度大小相等，转动的半径不同，则轮沿上A、B两点的线速度不相等，故A项与题意不相符，B项与题意相符；‎ C.圆盘中心C点的线速度不为零，故C项与题意不相符；‎ D.根据公式an＝ω2r，向心加速度与到转动轴O的距离成正比，所以C点的向心加速度最小，故D项与题意不相符。‎ ‎4．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ CD.甲乙两个物体随地球一起转动时它们的周期相同,角速度相同,故C不符合题意；D符合题意；‎ AB.乙的半径大于甲的半径,由线速度和角速度的关系知乙的线速度大于甲的线速度,故AB不符合题意.‎ ‎5．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．相邻磁道属于同轴转动，故角速度相同，转速n相同。相邻磁道的半径差为d，根据向心加速度公式：‎ 知相邻磁道的向心加速度的差值为 ，故A不符合题意；‎ B．磁盘转动一圈所用时间，磁盘转一圈磁头所读字节的总长为 ，所以磁头读单位长度的字节所用时间为，又因为一个字节所占弧长为L，所以最内磁道的一个字节通过磁头的时间为，故B不符合题意；‎ C．因为磁盘的最外磁道半径为R，最内磁道的半径为r，相邻磁道之间的宽度为d，所以磁盘中共有磁道条数为，磁头读完一条磁道所有字节所用时间为，则读完磁道上所有字节所需时间为，故C不符合题意；‎ D．根据题意知每一磁道上的字节数都与最内磁道的字节相等，等于，因为磁盘中共有磁道条数为，所以磁盘中的字节数为 N==‎ 根据表达式知，当r=时磁盘储存的字节数最多。故D符合题意；‎ ‎6．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.地球上各点绕地轴转动，具有相同的角速度，周期也相同，故选项A、B错误；‎ CD.根据，各点离地轴的距离不同，所以线速度不等，广州处的转动半径较大，则广州处转动的线速度较大，故选项D正确，C错误。‎ ‎7．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A. 匀速圆周运动的角速度大小不变，故A项符合题意；‎ B. 匀速圆周运动的速度大小不变，方向沿圆弧的切线方向，时刻在改变，所以速度是变化的，不是匀速运动，故B不符合题意；‎ C. 在匀速圆周运动中，向心加速度大小不变，但方向时刻在变，所以向心加速度是变化的，不是匀变速运动，故C项不符合题意；‎ D. 匀速圆周运动的合力提供向心力，向心力方向始终指向圆心，是变力，故D项不符合题意。‎ ‎8．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 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 ‎9．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.根据可知角速度与转速成正比；由可知角速度与周期成反比，故选项A不符合题意 ‎ B.角速度描述物体绕圆心转动快慢的物理量，线速度表示单位时间内转过的弧长，描述物体沿圆周运动的快慢的物理量，故选项B符合题意 ‎ C.匀速圆周运动其轨迹是曲线，速度方向一定改变，不是匀速运动，故选项C不符合题意 ‎ D.匀速圆周运动是变速运动，受到的合外力不等于0，故选项D不符合题意 ‎ ‎10．AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A. A、B两点共轴转动，角速度相等，之比为1：1，故A项与题意相符；‎ B.根据可知，由于AB两点的转动半径不同，所以两点的线速度不相等，故B项与题意不相符；‎ CD. A、B转动的半径之比为 根据可知，vA∶vB＝∶2，故C项与题意相符，D项与题意不相符。‎ ‎11．（1）1s （2），其中k＝1,2,3，… （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）离开容器后，每一滴水在竖直方向上做自由落体运动，则每一滴水滴落到盘面上所用时间 ‎ ‎（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，则圆盘在1 s内转过的弧度为kπ，k为不为零的正整数。‎ 由ωt＝kπ得，其中k＝1,2,3，…‎ ‎（3）第二滴水离O点的距离为 第三滴水离O点的距离为 ‎ 又Δθ＝ωt＝1.5π 即第二滴水和第三滴水分别滴落在圆盘上x轴方向及垂直x轴的方向上，所以x12＋x22＝x2‎ 即 解得 ‎12．(1)(2),（N=1,2,3……）(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）B物体做平抛运动：竖直方向做自由落体运动：‎ 水平方向做匀速运动：‎ 联立以上方程，可解得：‎ ‎（2）A、B相碰前，A转了N圈，A、B运动时间相等：或 解得：,（N=1,2,3……）‎ ‎（3）要使A、B两物体在某一时刻的速度相同，A的速度必须与MN平行，且向右，所以对A： ‎ 对B：由牛顿第二定律可得：‎ 由运动学公式：‎ 由以上方程可得：‎ 可解得：‎