1、圆周运动一、单项选择题1.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( D )A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是匀变速运动C.匀速圆周运动是线速度不变的运动D.匀速圆周运动是线速度大小不变的运动解析:这里的“匀速”,不是“匀速度”,也不是“匀变速”,而是速率不变,匀速圆周运动实际上是一种速度大小不变、方向时刻改变的变速运动.故D正确.2.如图所示为一皮带传动装置,A、C在同一大轮上,B在小轮边缘上,在转动过程中皮带不打滑.已知R=2r,RC=R,则( C )A.角速度ωC=ωBB.线速度vC=vBC
2、.线速度vC=vBD.角速度ωC=2ωB解析:因为转动过程中皮带不打滑,所以通过皮带传动的两轮边缘上每一点的线速度都与皮带运动的速度大小相等;而同一个轮上每一点的角速度相等.3.半径为R的大圆盘以角速度ω旋转,如图所示,有人站在盘边P点上随盘转动,他想用枪击中在圆盘中心的目标O,若子弹的速度为v0,则( D )8A.枪应瞄准目标O射去B.枪应向PO的右方偏过θ角射去,而cosθ=ωR/v0C.枪应向PO的左方偏过θ角射去,而tanθ=ωR/v0D.枪应向PO的左方偏过θ角射去,而sinθ=ωR/v0解
3、析:子弹射出时同时参与两个运动:沿射出方向的匀速运动和沿圆盘切线方向的匀速运动,要求子弹射中O,它相对于地面运动的速度应沿PO方向.根据三角函数可得sinθ=ωR/v0.4.如图所示,如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动,那么,从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合,中间经历的时间为( C )A.minB.1minC.minD.min解析:分针与秒针的角速度分别为ω分=rad/s,ω秒=8rad/s.设两次重合的时间间隔为Δt,因φ分=ω分Δt,φ秒=ω秒Δt,φ秒-φ分=2π,得Δt
4、==s=s=min,故C正确.5.如图所示的装置可测量子弹的飞行速度.在一根轴上相隔s=1m处安装两个平行的薄圆盘,使轴带动两盘以n=3000r/min的转速匀速转动,飞行的子弹平行于轴沿一直线穿过两圆盘,即在盘上留下两个孔,现测得两小孔所在半径间的夹角为30°,子弹飞行速度大小可能是( B )A.500m/sB.600m/sC.700m/sD.800m/s解析:转速n=3000r/min=50r/s,圆盘的角速度ω=2nπ=100πrad/s.子弹穿透两盘时,两小孔所在半径夹角为30°,说明盘转过的
5、角度为所以,子弹穿过两盘所用时间为:由于子弹在沿两盘轴线方向做匀速直线运动,所以子弹的飞行速度为取不同的n,求得速度,只有v=600m/s符合,所以B正确.子弹在两盘间飞行的同时,两盘都在转动,并且在这一段时间内圆盘转过的角度可能超过2π,因而考虑圆盘转过的角度时,应注意它的可能性,避免漏解.8二、多项选择题6.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( AD )A.它们的半径之比为2∶9B.它们的半径之比为1∶2C.它们的周期之比为2∶3D
6、.它们的周期之比为1∶3解析:由v=ωr,得r=,==,A对,B错;由T=,得T甲∶T乙=∶=,C错,D对.7.如图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( BC )A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动C.从动轮的转速为nD.从动轮的转速为n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,
7、D项错误.88.做匀速圆周运动的物体( CD )A.因相等时间内通过的弧长相等,所以线速度恒定B.如果物体在0.1s内转过30°,则角速度为300rad/sC.若半径r一定,则线速度与角速度成正比D.若半径为r,周期为T,则线速度v=2πr/T解析:线速度v=s/t,反映质点沿圆弧运动的快慢程度,是矢量,大小恒定,方向沿圆弧切线方向,在不断地改变,故不能说v恒定.三、非选择题9.如图所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,在其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B