1、课后限时作业16 圆周运动时间:45分钟1.如图所示为锥形齿轮的传动示意图,大齿轮带动小齿轮转动,大、小齿轮的角速度分别为ω1、ω2,两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2,则( A )A.ω1<ω2,v1=v2B.ω1>ω2,v1=v2C.ω1=ω2,v1>v2D.ω1=ω2,v1r2,故根据v=ωr可知ω1<ω2,选项A正确.2.光盘驱动器读取数据的某种方式可简化为以下模式:在读取内环数据时,以恒定角速度的方式读取,而在读取外环数据时,以恒定线速度的方式读取
2、.如图所示,设内环内边缘半径为R1,内环外边缘半径为R2,外环外边缘半径为R3.A、B、C分别为各边缘上的点,则读取内环上A点时A点的向心加速度大小和读取外环上C点时C点的向心加速度大小之比为( D )A. B. C. D.解析:A、B两点角速度相同,由an=ω2r,可知aAaB=R1R2;B、C两点线速度大小相同,由an=,可知aBaC=R3R2,故aAaC=R1R3R,D正确.3.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动.当圆筒的角速度增大后(物体不滑动),下列说法正确的是( D )A.物
4、定不动.有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动,筒口半径和筒高分别为R和H,小球A所在的高度为筒高的一半.已知重力加速度为g,则( A )A.小球A做匀速圆周运动的角速度ω=B.小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用C.小球A受到的合力大小为D.小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上解析:对小球进行受力分析,可知小球受重力、支持力两个力的作用,两个力的合力提供向心力,设筒壁与竖直方向夹角为θ,由向心力公式可得=mω2r,其中tanθ=,r=,解得ω=,选项A正确,B错误;小球受到的合力方向应指向圆周运动的圆心,提供向心力
5、,所以合力大小为=,选项C、D错误.5.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些,汽车的运动可看作是半径为R的圆周运动.设内、外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于( B )A.B.C.D.解析:汽车做匀速圆周运动,没有横向摩擦力时,向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供,且向心力的方向沿水平方向,向心力F向=mgtanθ,根据牛顿第二定律有F向=m,又
6、知tanθ=,解得汽车转弯时的速度v=,B正确.6.某兴趣小组设计了一个滚筒式炒栗子机器,滚筒内表面粗糙,内径为D.工作时滚筒绕固定的水平中心轴转动.为使栗子受热均匀,要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离,则(重力加速度为g)( A )A.滚筒的角速度ω应满足ωC.栗子脱离滚筒的位置与其质量有关D.若栗子到达最高点时脱离滚筒,栗子将自由下落解析:栗子在最高点恰好不脱离时,有mg=mω2,解得ω=,要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离,则ω<,故A正确,B错误;栗子脱离滚筒的位置与其质量无关,故C错误;若栗子到达最
7、高点时脱离滚筒,由于栗子此时的速度不为零,则栗子的运动不是自由落体运动,故D错误.7.(多选)如图所示,水平杆两端有挡板,质量为m的小木块A穿在水平杆上,轻质弹簧一端与杆左侧挡板连接,另一端与A连接.初始时弹簧处于伸长状态,弹力恰好等于A与水平杆间的最大静摩擦力,A与杆间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A到竖直轴OO′的距离为L.现使杆绕竖直轴OO′由静止缓慢加速转动,角速度为ω.若小木块A不与挡板接触,则下列说法正确的是( AC )A.弹簧伸长量先保持不变后逐渐增大B.弹簧伸长量保持不变C.当ω=时,摩擦力为零D.当ω=时