高一物理第二學(xué)期練習(xí)題

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    高一物理第一講周期運(yùn)動(一)圓周運(yùn)動;一、勻速圓周運(yùn)動;1.特點:勻速圓周運(yùn)動是線速度大小不變的運(yùn)動.因;2.質(zhì)點做勻速圓周運(yùn)動的條件:合外力大小不變,方;【方法解析】;1、傳動問題:在分析傳動裝置的各物理量時,要抓住;v2v;度ω=r與半徑r成反比,向心加速度a=r與半徑成;2、周期性問題:勻速圓周運(yùn)動有周期性,在解相關(guān)問;二、向心力、向心加速度;1、
    高一物理第一講 周期運(yùn)動(一)圓周運(yùn)動
    一、勻速圓周運(yùn)動
    1.特點:勻速圓周運(yùn)動是線速度大小不變的運(yùn)動.因此它的角速度、周期和頻率都是恒定不變的.物體受的合外力全部提供向心力.
    2.質(zhì)點做勻速圓周運(yùn)動的條件:合外力大小不變,方向始終與速度方向垂直.
    【方法解析】
    1、傳動問題:在分析傳動裝置的各物理量時,要抓住不等量和相等量的關(guān)系.同軸的各點角速度ω相等,而線速度v=ωr與半徑r成正比,向心加速度a=ω2r與半徑成正比.在不考慮皮帶打滑的情況下,傳動皮帶與皮帶連接的兩輪邊緣的各點線速度大小相等,而角速
    v2v
    度ω=r與半徑r成反比,向心加速度a=r與半徑成反比.
    2、 周期性問題:勻速圓周運(yùn)動有周期性,在解相關(guān)問題時,要加周期考慮結(jié)論的多解性。
    二、向心力、向心加速度
    1、向心力
    (1)作用效果:產(chǎn)生向心加速度,只改變線速度的方向,不改變速度的大?。虼?,向心力不做功.
    v24?2
    r22Tr(2)大?。篎=ma=m=mωr=m=4π2mf 2r
    (3)方向:總是沿半徑指向圓心,向心力是個變力.
    2、向心加速度
    (1)物理意義:描述線速度方向改變的快慢.
    v24?2
    2(2)大?。篴=r=ω2r=4π2f 2r=Tr
    (3)方向:總是指向圓心.所以不論a的大小是否變化,它都是個變化的量.
    3、處理圓周運(yùn)動的動力學(xué)問題時,在明確研究對象以后,首先要
    注意兩個問題:
    (1)確定研究對象運(yùn)動的軌道平面和圓心的位置,以便確定向心
    力的方向.例如,沿半球形碗的光滑內(nèi)表面,一小球在水平面上做勻速
    圓周運(yùn)動,如圖4—2—1所示.小球做圓周運(yùn)動的圓心在與小球同一水
    平面上的O′點,不在球心O,也不在彈力FN所指的PO線上.
    (2)向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析
    做圓周運(yùn)動的質(zhì)點受力情況時,切不可在物體的
    相互作用力(重力、彈力、摩擦力等)以外再添
    加一個向心力.
    4、圓周運(yùn)動的臨界問題: 圖4—2—
    1
    (1)如圖4—2—2和圖4—2—3所示,沒有物體支撐的小球,在豎直平面做圓周運(yùn)動過點的情況:
    v2
    ①臨界條件:繩子或軌道對小球沒有力的做用:mg=mR?v臨界=Rg
    ②能過點的條件:v≥Rg,當(dāng)v>Rg時,繩對球產(chǎn)生拉力,軌道對球產(chǎn)生壓力. ③不能過點的條件:v<v
    
    (2)如圖4—2—4的球過點時,輕
    質(zhì)桿對球產(chǎn)生的彈力情況:
    ①當(dāng)v=0時,F(xiàn)N=mg(FN為支持力).
    ②當(dāng)0<v<Rg時,F(xiàn)N隨v增大而減小,且mg>FN>0,F(xiàn)N為支持力.
    ③當(dāng)v=Rg時,F(xiàn)N=0.④當(dāng)v>Rg時,F(xiàn)N為拉力,F(xiàn)N隨v的增大而增大. 若是圖4—2—5的小球在軌道的點時,如果v≥Rg此時將脫離軌道做平拋運(yùn)動,因為軌道對小球不能產(chǎn)生拉力.
    臨界(實際上球還沒到點時就脫離了軌道)
    練習(xí):
    1、飛機(jī)在空中作圓弧特技飛行,線速度為80m/s,圓弧半徑為2000m,則飛機(jī)飛行一周所需時間是____s。
    2、 砂輪半徑r=20cm,被電動機(jī)帶動作勻速轉(zhuǎn)動,已知它的轉(zhuǎn)速是2400r/min,則它每秒轉(zhuǎn)
    _______圈,輪緣上任意一點的運(yùn)動周期T=______s,線速度v=______m/s。
    3、 若全自動洗衣機(jī)脫水時桶的轉(zhuǎn)速為1200r/min,桶的半徑為20cm,設(shè)衣服緊貼桶壁,則
    衣服的角速度為______rad/s,線速度為________m/s。
    4、 一個半徑為0.2m的圓環(huán),繞通過直徑的軸DD′作勻速轉(zhuǎn)動,周期為
    0.5s,則P點的線速度為_______m/s,Q點角速度為_______rad/s
    5、如圖所示的靠輪傳動裝置中,右輪半徑為2r,a為它邊緣上的一點,b為輪上的一點,b距軸為r。左側(cè)為一輪軸, 大輪的
    半徑為4r,d為它邊緣上的一點,小輪的半徑為r,c為它邊緣a 上的一點。若傳動中靠輪不打滑,則:( )
    A.b點與d點的線速度大小相等
    B.a(chǎn)點與c點的線速度大小相等
    C.c點與b點的角速度大小相等 D.a(chǎn)點與d點的向心加速度大小之比為
    1 : 2
    6、圖中兩輪依靠摩擦傳動而不打滑,兩輪半徑為兩倍大小關(guān)系。
    A、B分別為大、小輪邊緣上的點,C為大輪上一條半徑的中點,
    則A、B、C三點的角速度之比為_________________、線速度比
    為____________________。
    7、拖拉機(jī)前導(dǎo)輪的半徑只有主動輪半徑的一半,即r=0.5R,
    如圖所示,則兩輪線速度之比vr:vR________,角速度之比ωr:
    ωR_________。
    8、如圖所示為自行車傳動部分示意圖,a為腳蹬,
    oa為曲軸,b、d為齒輪,c為鏈條,組成傳動部
    分,e為后輪(主動輪)。已知oa=25cm,rb=10cm,
    rd=4cm,re=36cm,如果傳動過程無打滑現(xiàn)象,
    當(dāng)腳蹬以每分鐘30轉(zhuǎn)的速度勻速轉(zhuǎn)動時,自行車
    行進(jìn)的速度為多少?
    9、、某種手表的秒針長1.5cm,分針長1.2cm,時針長0.9cm,則這三個
    表針的轉(zhuǎn)動角速度之比為________,表針未端的線速度之比為
    ________。(按秒、分、時比例順序解答)
    10、北京的地理緯度約近北緯40°。若視地球是半徑6400千米的球體,則求在北京地表的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度和角速度。
    11、如圖所示,M、N是兩個共軸的圓筒,外筒半徑為R,內(nèi)筒半徑比
    R小很多,可以忽略不計,筒的兩端是封閉的,兩筒之間抽成真空,兩
    筒以相同的角速度ω繞其中心軸線(圖中垂直于紙面)作勻速轉(zhuǎn)動.設(shè)從
    M筒內(nèi)部可以通過平行于軸線的窄縫S,不斷地向外射出兩種不同速率
    v1和v2的微粒.微粒從S處射出時的初速度的方向沿筒的半徑方向,微
    粒到達(dá)N筒后就附著在N筒上,如果R、v1和v2都不變,而ω取某一
    合適的值,則( ).
    (A)有可能使微粒落在N筒上的位置都在a處一條與S縫平行的窄條上
    (B)有可能使微粒落在N筒上的位置都在某處如b處一條與S縫平行的窄條上
    (C)有可能使微粒落在N筒上的位置分別在某兩處如b和c處與S縫平行的窄條上
    (D)只要時間足夠長,N筒上將到處落有微粒
    12、如圖所示,直徑為d的紙筒以角速度ω繞軸O
    勻速轉(zhuǎn)動,從槍口發(fā)射的子彈沿直徑穿
    過圓筒.若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時在圓筒上留下a、b兩個彈孔,已知aO和b0夾角為φ,則子彈的速度大小為______.
    13、如圖所示為一實驗小車中利用光電脈沖測量車速和行程的
    裝置的示意圖.A為光源,B為光電接收器,A、B均固定在車身
    上,C為小車的車輪,D為與C同軸相連的齒輪.車輪轉(zhuǎn)動時,
    A發(fā)出的光束通過旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號,被
    B接收并轉(zhuǎn)換成電信號,由電子電路記錄和顯示.若實驗顯示單
    位時間內(nèi)的脈沖數(shù)為n,累計脈沖數(shù)為N,則要測出小車的速度和行程還必須測量的物理量或數(shù)據(jù)是 ;小車速度的表達(dá)式為v= ;行程的表達(dá)式為s= .
    14、做勻速圓周運(yùn)動的物體, ( )
    A.一定是受力平衡的; B.一定是受力不平衡的;
    C.視情況而定,有可能平衡,有可能不平衡; D.它所受的向心力一定與其它外力平衡。
    15、對于做勻速圓周運(yùn)動的物體,下列說法中正確的是………………………………( )
    (A)加速度大小不變的勻變速運(yùn)動;
    (B)速度大小不變,方向不斷變化的勻變速運(yùn)動;
    (C)速度大小不變,方向不斷變化的變速運(yùn)動;
    (D)向心力的大小和方向都不變的勻變速運(yùn)動。
    16、在勻速圓周運(yùn)動中,發(fā)生變化的物理量是:( )
    A.速度; B.周期; C.轉(zhuǎn)速; D.角速度。
    17、長為L的細(xì)線,一端系一質(zhì)量為m的小球,另一端固定于某點,使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動,并且剛好能過點,則下列說法中正確的是 ( )
    A.小球過點時速度為零; B.小球過點時速度大小為gL;
    C.小球過最低點時細(xì)線對固定點的拉力為零;
    D.小球過點時細(xì)線對固定點的拉力為mg。
    18、如圖所示,小物體A與圓盤保持相對靜止,跟著圓盤一起做勻速圓周
    運(yùn)動,則A的受力情況是:( )
    A.受重力、支持力 B.受重力、支持力和指向圓心的摩擦力
    C.受重力、支持力、向心力、摩擦力 D.以上均不正確
    19、如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺上放著A、B、C三物,質(zhì)量分別為2m、m、m,
    離轉(zhuǎn)軸距離分別為R、R、2R
    A、若三物均未滑動,C物向心加速度。 B、若三物均未滑動,B物受摩擦力。
    C、轉(zhuǎn)速增加,A物比B物先滑動。D、轉(zhuǎn)速增加,C物先滑動。
    20、冰面對溜冰運(yùn)動員的靜摩擦力為運(yùn)動員重力的k
    圓周滑行的運(yùn)動員,其安全速度的值是( )
    A.kgR B.kgR C.2kgR D.gR/k
    21、如圖所示為一皮帶傳動裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點.左
    側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r.b點在小輪上,
    到小輪中心的距離為r.c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上.若
    在傳動過程中,皮帶不打滑.則
    A.a(chǎn)點與b點的線速度大小相等 B.a(chǎn)點與b點的角速度大小相等
    C.a(chǎn)點與c點的線速度大小相等 D.a(chǎn)點與d點的向心加速度大小相等
    22、一物體以一定的半徑做勻速圓周運(yùn)動,它的線速度為v,角速度為ω,經(jīng)過一短暫的時
    間后,物體通過的弧長為S,半徑轉(zhuǎn)過的角度為φ,則下列關(guān)于S的表達(dá)式中正確的是…………………………………………………………………………( )
    (A)S=vφ/ω; (B)S=vω/φ; (C)S=φω/v; (D)S=ω/vφ。
    23、用細(xì)線拴著一個小球,在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,僅有細(xì)線的拉力提供向心力,
    對于這個運(yùn)動,下列判斷中正確的是( )多選
    A.小球線速度大小一定時,線越長越容易斷
    B.小球線速度大小一定時,線越短越容易斷
    C.小球角速度一定時,線越長越容易斷 D.小球角速度一定時,線越短越容易斷
    24、一個做勻速圓周運(yùn)動的物體,如果軌道半徑不變,轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍,所需的向心力
    就比原來的向心力大40N,物體原來的向心力大小為___________;若轉(zhuǎn)速不變,軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍,所需的向心力比原來大40N,那么物體原來的向心力大小
    __________。
    25、一重球用細(xì)繩懸掛在勻速前進(jìn)中的車廂天花板上,當(dāng)車廂突然制動時,則:( )
    A.繩的拉力突然變小 B.繩的拉力突然變大
    C.繩的拉力沒有變化 D.無法判斷拉力有何變化
    26、A、B兩物體都做勻速圓周運(yùn)動,A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的一半,A的軌道半徑是B軌道
    半徑的一半,當(dāng)A轉(zhuǎn)過60°角的時間內(nèi),B轉(zhuǎn)過了45°角,則A物體的向心力與B的向心力之比為 ( )
    A.1:4 B.2:3 C.4:9 D.9:16
    27、如圖所示,汽車在一段丘陵地勻速率行駛,由于輪胎太舊而
    發(fā)生爆胎,則圖中各點最易發(fā)生爆胎的位置是在 ( )
    A.a(chǎn)處 B.b處 C.c處 D.d處
    28、一質(zhì)點以6m/s的速率做勻速圓周運(yùn)動,在5s時間內(nèi),其速度方向改變了600,則該質(zhì)
    點運(yùn)動的周期為______s,向心加速度為______m/s2。
    29、如圖所示,在光滑水平面上有一原長為L的橡皮筋,其
    一端固定,另一端系一個小球,當(dāng)小球在該平面上作半徑
    為2L的勻速圓周運(yùn)動時,速率為V1;當(dāng)小球作半徑為3L
    的勻速圓周運(yùn)動時,速率為V2。設(shè)橡皮筋處于彈性限度內(nèi),
    則V1:V2= _________。
    30、如圖所示是體操項目中的雙臂大回環(huán),體操運(yùn)動員質(zhì)量約為