高中物理：第四章周期运动

第四章周期运动A．匀速圆周运动第1课时圆周运动及其有关概念一、填空题1．做圆周运动的质点所受的合外力或者合外力的某个分力一定指向一个固定的_________，这个不断改变质点运动方向，并始终指向_______的力叫做________。2．质点沿着______所做的运动，就是圆周运动。在圆周运动中，质点经过的______与所用的________之比就是质点的线速度的大小。线速度用符号________表示，则有________，线速度的单位是__________。3．当质点做圆周运动时，质点所在半径____________和所用___________的比值就是角速度的大小。角速度用_________表示，则有_____________，角速度的单位是_________。4．描述物体做圆周运动快慢的物理量分别是_________和_______，其中，________的方向是质点所在圆周位置的切线方向。5．某物体做匀速圆周运动，运动半径为r，如果它运动34周经历时间t。在此过程中，物体的位移大小为_________，路程大小为_________，线速度大小为________。二、选择题6．下列关于线速度和角速度的描述中，正确的是（）（A）都是矢量（B）都是标量（C）线速度是矢量，角速度是标量（D）线速度是标量，角速度是矢量7．关于向心力的说法正确的是（）（A）物体由于做圆周运动而产生了向心力（B）向心力不改变圆周运动物体速度的大小（C）做匀速圆周运动的物体所受的向心力是不变的（D）做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力8．如图，打开的带有水滴的伞绕着柄在竖直面内旋转。若有水滴从伞面边缘O点处飞出，则水滴飞出伞面的瞬时速度方向为（）（A）沿曲线Oa（B）沿直线Ob（C）沿曲线Oc（D）沿圆弧Od9．下列关于做匀速圆周运动的物体的说法中，错误的是（）（A）在相等的时间内通过的路程相等（B）在相等的时间里通过的弧长相等（C）在相等的时间里发生的位移相等（D）在相等的时间里转过的角度相等10．一个质点做圆周运动，其运动速度处处不为零，则下列说法正确的是（）（A）在任何时刻，质点所受的合力一定为零（B）在任何时刻，质点的加速度一定为零（C）质点运动的方向一定不断改变（D）质点运动的速度大小一定不断改变三、作图题11．如图所示，画出做匀速圆周运动的物体在A点所受合力的方向、B点的向心力方向和C点的速度方向。课时精练（B）一、填空题12．下列物体，可看作在做圆周运动的是________。（选填序号）①运动中的汽车的轮胎：②被甩出的飞盘；③绕着太阳运动的土星；④教室中旋转着的吊扇；⑤飞速旋转的砂轮。13．做匀速圆周运动的物体的线速度的_______不变，_________时刻在变，所以线速度是________（选填“恒量”或“变量”）。14．一质点做半径为60cm的匀速圆周运动，它在0.2s内转过了30°角，则该质点的角速度为________rad/s。15．钟表上有时针、分针和秒针，它们的角速度分别是______rad/s，______rad/s，______rad/s。。（结果保留π）二、选择题16．匀速圆周运动是一种（）（A）匀速运动（B）匀加速运动（C）匀减速运动（D）变加速运动17．做匀速圆周运动的物体处于（）（A）平衡状态（B）不平衡状态（C）速度不变的状态（D）加速度不变的状态18．物体做匀速圆周运动的条件是（）（A）物体有一定的初速度，且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用（B）物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用ABCOω（C）物体有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用（D）物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向始终跟速度垂直的力的作用19．电动车以某一速度通过一半圆形拱桥的顶端时，下列关于电动车受力的说法正确的是（）（A）电动车的向心力就是它所受的重力（B）电动车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用（C）电动车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心（D）以上均不正确20．如图所示，一圆盘可绕竖直轴OO′转动。在圆盘上放置一铁块，铁块随圆盘一起做匀速圆周运动，则（）（A）铁块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆心（B）铁块受到圆盛对它的摩擦力，方向指向圆心（C）铁块受到圆盘对它的摩擦力，方向与铁块运动方向相反（D）铁块受到圆盘对它的摩擦力，方向与铁块运动方向相同三、计算题21．做匀速圆周运动的物体沿半径为20m的圆周运动，10s内经过的弧长为100m，求该物体的线速度和角速度的大小。22．一电风扇扇叶最边缘的某一点在1min内运动了8100m，电风扇转动了180圈，求电风扇扇叶最边缘一点的线速度的大小和该风扇的角速度的大小。第2课时线速度与角速度的计算课时精练（A）一、填空题23．做匀速圆周运动的物体，其线速度的大小为6m/s，角速度为6rad/s，则在0.1s内物体通过的弧长为_______m，半径转过的角度为_____rad。24．做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为20m的圆周运动了100m，则其线速度的大小为______m/s，角速度为_______rad/s。25．飞行员在做特技飞行时，飞机做匀速圆周运动的线速度的大小为80m/s，圆弧半径为2000m，则飞机飞行一圈所需的时间是______s。（结果保留π）26．某质点沿直径为20m的圆周做匀速圆周运动，在4s内恰好运动了一圈，则质点运动的线速度的大小为________m/s，角速度为______rad/s。27．一圆形旋转餐厅围绕其中心轴缓慢转动一周所用时间为100min，甲顾客坐在离中心轴18m处，乙顾客坐在离中心轴20m处，甲、乙两顾客的角速度之比为_______，乙顾客的线速度的大小为_______m/s。OOʹ二、选择题28．下列匀速圆周运动中，角速度最小的是（）（A）地球自转（B）地球绕太阳公转（C）分针的转动（D）月球绕地球转动29．风车在风的作用下越转越快，则下列说法正确的是（）（A）叶片上各点的线速度都相同（B）叶片上各质点都在做圆周运动（C）叶片上各点的角速度逐渐变大（D）叶片上各点都在做匀速圆周运动30．甲、乙两物体均做匀速圆周运动，在相同的时间内，甲、乙分别转m和n圈，则甲、乙的角速度之比为（）（A）1∶1（B）m∶n（C）n∶m（D）以上答案都不对31．如图所示，a、b是地球赤道上的两点，b、c是地球表面不同纬度上的两个点，若a、b、c三点随地球的自转都看作是匀速阗周运动．则下列说法正确的是（）（A）a、b两点的线速度相同（B）b、c两点的线速度相同（C）b、c两点的轨道半径相同（D）a、b、c三点的角速度相同三、计算题32．月球是地球的卫星，已知月球绕地球公转的轨道半径为3.8×108m，公转一周所需的时间约为27.3天，求月球绕地球公转的线速度和角速度的大小。课时精练（B）一、填空题33．在2s内小车沿圆周运动了8m，设该圆弧所对应的圆心角为30°，则小车的线速度的大小为_______m/s，角速度为______rad/s。34．某质点做半径为30cm的匀速圆周运动，它在0.3s的时间内转过了45°角，则质点的线速度的大小为_____m/s，角速度为_____rad/s。35．甲、乙两球质量相等，都做匀速圆周运动，若甲运动轨迹的半径是乙的2倍，在相同时间内，甲球转了30周，乙球转了45周，则甲、乙两球的线速度的大小之比为________。36．如图所示，小华和小丽在圆形轨道上以大小不变的速度练习跑步。小华沿着半径为20m的轨道运动，小丽沿着半径为15m的轨道运动。（1）若小丽跑完一圈用了12s，小华跑完一圈用了15s，则小丽和小华的线速度的大小之比为_______，角速度之比为_______；（2）若他们同时跑完一圈，则小丽和小华的线速度的大小之比为________，角速度之比为________；小丽小华bcOa（3）若小丽和小华的线速度的大小之比为12，则在小丽跑完一圈的时间内，小华跑过的圆弧长为_________m，小华与圆心连线的半径转过的角度为______rad。37．世界排名第五的“摩天轮”位于上海市锦江乐园，高108m，直径98m，坐厢内的游客25min就可以转动一圈。则摩天轮转动的角速度为________rad/s，最大线速度的大小为______m/s。二、选择题38．下列有关匀速圆周运动的说法中，正确的是（）（A）质点做匀速圆周运动时，速度不变（B）质点的运动轨迹是圆运动叫做匀速圆周运动（C）质点做匀速圆周运动时，在任何时间内质点的位移与时间的比值是恒量（D）质点做匀速圆周运动时，在任何时间内质点和半径的连线转过的弧度角与时间的比值是恒量39．物体在水平面做半径为5m的匀速圆周运动时，在2s内通过的路程为4m，则物体的角速度为（）（A）2rad/s（B）1rad/s（C）0.2rad/s（D）0.4rad/s40．一个物体沿半径为R的圆做匀速圆周运动，它的线速度的大小为v，角速度为ω，那么旋转一周所用的时间为（）（A）2πRv（B）2πω（C）v2πR（D）ω2π41．甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其转动半径之比为1∶2，在相等时间内，甲转过60°，乙转过45°，则甲、乙两物体的（）（A）角速度之比为1∶1（B）角速度之比为4∶3（C）线速度的大小之比为1∶1（D）线速度的大小之比为8∶3三、计算题42．地球可看成是半径为6400km的球体，北京的地理纬度大约是北纬40°，则在北京地面上的物体随地球自转的角速度是多少？线速度是多少？（cos40°≈0.766）43．如图所示，有一直径为d的纸制圆筒，使它以角速度ω绕轴O匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时，就在圆筒上先后留下a、b两个弹孔，已知Oa、Ob的夹角为φ，求子弹的速度大小。abOφB．角速度与线速度的关系第1课时角速度与线速度的关系课时精练（A）一、填空题44．质点做匀速圆周运动时，沿着圆周运动一周所用的时间叫做匀速圆周运动的_________，用符号______表示。45．质点做匀速圆周运动时每秒转动的圈数，就叫做匀速圆周运动的______，用符号______表示，其单位为_______。46．砂轮在匀速转动时，其上各点都在做_______运动，且各点的_______、_________、_______都相同。但各点的_______不一定相同，只有与圆心距离相等的各点的________的大小相同。在同一个转动物体上，各点的线速度的大小与_________成正比。47．一质点沿半径为20m的圆周做匀速圆周运动，其线速度的大小为5m/s，则它走一圈所用的时间为_______s，其角速度为______rad/s。48．一质点沿半径为10m的圆周做匀速圆周运动，在2s内走了半圈，则质点运动的线速度的大小为_____m/s，角速度为_____rad/s，转速为______r/s。49．A、B两质点都做匀速圆周运动，已知在相同的时间内，它们通过的弧长之比sA∶sB＝2∶3，而转过的角度之比φA∶φB＝3∶2．则它们的周期之比TA∶TB＝_____，角速度之比ωA∶ωB＝_______，线速度的大小之比vA∶vB＝________，半径之比rA∶rB＝________。二、选择题50．下列四组物理量中，都能够描述质点运动快慢的一组是（）（A）角速度、线速度、转速（B）角速度、周期、轨道半径（C）线速度、周期、轨道半径（D）角速度、线速度、轨道半径51．一质点在做匀速圆周运动，则在它运动过程中，发生变化的物理量是（）（A）转速（B）周期（C）角速度（D）线速度52．下列有关角速度和线速度的说法中，正确的是（）（A）半径一定，角速度与线速度成反比（B）半径一定，角速度与线速度成正比（C）线速度一定，角速度与半径成正比（D）角速度一定，线速度与半径成反比53．在匀速圆周运动中，下列有关物体的线速度、角速度和周期的关系正确的是（）（A）角速度大的半径一定小（B）角速度大的周期一定小