1、物理必修 2RA 组：合格性水平训练1(对 匀速圆周运动的认识)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中不正确的是( )A相等的时间内通过的路程相等B相等的时间内通过的弧长相等C相等的时间内通过的位移相等D在任何相等的时间里，连接物体和圆心的半径转过的角度都相等答案 C解析 匀速圆周运动是指线速度大小不变的圆周运动，因此在相等时间内通过的路程相等，弧长相等，转过的角度也相等， A、B、D 正确；相等时间内通过的位移大小相等，方向不一定相同，故 C 错误。2(角速度、周期和 转速)(多选)一精准转动的机械钟表，下列说法正确的是( )A秒针转动的周期最长B时针转动的转速最小C秒针转动的角速度最大D秒针
2、的角速度为 rad/s30答案 BCD解析 秒针转动的周期最短，角速度最大，A 错误，C 正确；时针转动的周期最长，转 速最小，B 正确；秒针的角速度为 rad/s rad/s，故 D 正确。260 303. (线速度与角速度)如图所示是一个玩具陀螺，a、b 和 c 是陀螺上的三个点，当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 稳定旋转时，下列表述正确的是 ( )物理必修 2RAa、b 和 c 三点的线速度大小相等Ba、 b 和 c 三点的角速度大小相等Ca、 b 的角速度比 c 的大Dc 的线速度比 a、b 的大答案 B解析 同一玩具陀螺上的三点绕同一竖直轴转动，因此角速度相同，B 正确，C 错误 ；
3、c 的半径最小，故它的 线速度最小，a、b 的半径相同，二者的线速度大小相等，A 、D 错误 。4. (传动问题)如图所示，甲、乙、丙三个齿轮(齿未画出)的半径分别为r1、r 2、r 3，并且 r1r 2 r3。若甲齿轮的角速度为 1，则丙齿轮的角速度为( )A. B. C. D.r11r3 r31r1 r31r2 r11r2答案 A解析 甲、乙、丙三个齿轮边缘上各点的线速度大小相等，即r11 r22 r33，所以 3 ，A 正确。r11r35(传动问题) 如图所示是自行车传动结构的示意图，其中 A 是半径为 r1 的大齿轮，B 是半径为 r2 的小齿轮，C 是半径为 r3 的后轮，假设脚踏板
4、的转速为n r/s，则自行车前进的速度为( )物理必修 2RA. B. C. D.nr1r3r2 nr2r3r1 2nr1r3r2 2nr2r3r1答案 C解析 前进速度即为后轮的线速度，由于同一个轮上的各点的角速度相等，A、B 两 轮边缘 上各点的线速度大小相等，可得 1r1 2r2，3 2，又12 n，v 3r3，所以 v 。C 正确。2nr1r3r26. (传动问题)如图所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数 z124，从动轮的齿数 z28，当主动轮以角速度 顺时针转动时，从动轮的运动情况是( )A顺时针转动，周期为23B逆时针转动，周期为23C顺时针转动，周期为6D逆时针转动，周期为6答案
5、 B解析 主动轮顺时针转动，从动轮逆时针转动，两 轮边缘的线速度大小相等，由齿数关系知主动轮转一周时，从动轮转三周，故 T 从 T 主 ，B 正13 132 23确。7(圆 周运动的物理量) 发动机的曲轴每分钟转 2400 周，求：(1)曲轴转动的周期与角速度；物理必修 2R(2)距转轴 r0.2 m 的点的线速度大小。答案 (1) s 80 rad/s (2)16 m/s140解析 (1)由于曲 轴每秒钟转 40(周) ，周期 T s；而每转一周角度240060 140为 2 rad，因此曲 轴转动的角速度 240 rad/s80 rad/s。(2)已知 r0.2 m，因此 这一点的线速度
6、vr800.2 m/s16 m/s。8. (传动问题)如图所示为皮带传动装置，皮带轮的圆心分别为O、O，A 、 C 为皮带轮边缘上的点，B 为 AO 连线上的一点，R B RA，R C12RA，当皮带轮匀速转动时，皮带与皮带轮之间不打滑，求 A、B 、C 三点的角23速度大小之比、线速度大小之比。答案 223 212解析 由题意可知，A、 B 两点在同一轮上，因此 A B，又皮带不打滑，所以 vAv C，故可得 C A，vCRC vA23RA 32所以 ABC AA A22 3。32又 vBR BB RAA ，12 vA2所以 vAvBvCv A vAvA 212。129(圆 周运动各物理量间
7、的关系)地球半径 R6400 km，站在赤道上的人和站在北纬 60上的人随地球转动的角速度分别是多大？他们的线速度分别是多大？答案 7.310 5 rad/s 7.3 105 rad/s 467.2 m/s 233.6 m/s物理必修 2R解析 画出地球自转示意图，如图所示， 设赤道上的人站在 A 点，北纬 60上的人站在 B 点，地球自 转角速度固定不变， A、B 两点的角速度相同，有A B rad/s7.310 5 rad/s2T 23.14243600依题意可知，A、 B 两处站立的人随地球自 转做匀速 圆周运动的半径分别为：RA R，RBRcos60，则由 vr 可知，A、B 两点的线
8、速度分别为：vA ARA7.3 105 6400103 m/s467.2 m/svB BRB7.3 105 6400103 m/s233.6 m/s12即赤道上和北纬 60上的人随地球 转动的角速度都为 7.3105 rad/s，赤道上和北纬 60上的人随地球 转动的线速度分别为 467.2 m/s 和 233.6 m/s。B 组：等级性水平训练10. (线速度与角速度)两个小球固定在一根长为 L 的杆的两端，绕杆上的 O点做圆周运动，如图所示。当小球 1 的速度为 v1 时，小球 2 的速度为 v2，则转轴 O 到小球 2 的距离是( )A. B.Lv1v1 v2 Lv2v1 v2C. D.
9、Lv1 v2v1 Lv1 v2v2答案 B物理必修 2R解析 两球在同一杆上，旋转的角速度相等，均 为 ，设两球的转动半径分别为 r1、r2，则 r1r 2L 。又知 v1r 1，v2r 2，联 立得 r2 ，B 正确。Lv2v1 v211. (传动问题)(多选)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( )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 n D从动轮的转速为 nr1r2 r2r1答案 BC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
10、确；由于两轮边缘线速度大小相同，根据 v2rn，可得两轮转速与半径成反比，所以 C 项正确，D 项错误 。12. (圆周运动的综合问题)如图所示，半径为 R 的圆轮在竖直面内绕过 O 点垂直于圆轮的轴匀速转动，轮上 a、b 两点与 O 的连线相互垂直， a、b 两点均粘有一个小物体，当 a 点转至最低位置时，a、b 两点处的小物体同时脱落，经过相同时间落到水平地面上，圆轮最低点距地面高度为 R。(1)试判断圆轮的转动方向(说明判断理由) ；(2)求圆轮转动的角速度大小。答案 (1)见解析 (2) g2R解析 (1)由题 意知，a 点处物体做平抛运动，若与 b 点处物体下落的时间相同，则 b 点
11、处物体必须做竖 直下抛运动，故知 圆轮转动 方向为逆时针方向。物理必修 2R(2)a 平抛：R gt212b 竖直下抛：2Rv 0t gt212由得 v0 gR2又因 v0R由解得 。g2R13. (圆周运动的多解问题)如图所示，小球 Q 在竖直平面内绕 O 点做匀速圆周运动，当 Q 球转到图示位置时，O 点正上方有另一小球 P 在距圆周最高点 h处开始自由下落，要使两球在圆周最高点相碰，则 Q 球的角速度 应满足什么条件？答案 (4n1) (n0,1,2,3)2 g2h解析 设 P 球自由下落到圆周最高点的时间为 t，由自由落体运动规律可得h gt2，12解得 t 。2hg经过时间 t，Q 球由图示位置转至最高点，才能与 P 球在圆周最高点相碰，其做匀速圆周运动，设周期为 T，有 t(4n1) (n0,1,2,3)T4物理必修 2R两式联立再由 T 得，(4n1) 。2 2 2hg所以 (4n1) (n0,1,2,3)。2 g2h
