第1节 匀速圆周运动快慢的描述
1.下列关于匀速圆周运动的说法,正确的是( )
A.匀速圆周运动是一种平衡状态
B.匀速圆周运动是一种匀速运动
C.匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动
D.匀速圆周运动是一种速度大小不变的运动
解析:选D.匀速圆周运动的速度大小不变,方向时刻改变,选项D正确.
2.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下面说法中正确的是( )
A.线速度大的角速度一定大
B.线速度大的周期一定小
C.角速度大的半径一定小
D.角速度大的周期一定小
解析:选D.由v=rω,得ω=,显然只有当半径r一定时,角速度与线速度才成正比,故A错.由v=,得T=,只有当半径r一定时,周期与线速度才成反比,故B错.由ω=,得线速度一定时,角速度与半径成反比,故C错.由ω=,得T=,显然周期与角速度成反比,角速度大的周期一定小,故D对.
3.甲沿着半径为R的圆形跑道匀速跑步,乙沿半径为2R的圆形跑道匀速跑步,在相同时间内,甲、乙各跑了一圈,他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2,则( )
A.ω1>ω2,v1>v2 B.ω1<ω2,v1<v2
C.ω1=ω2,v1<v2 D.ω1=ω2,v1=v2
解析:选C.甲、乙跑步的周期相同,因为ω=,则角速度相同,即ω1=ω2;又因v=ωR,所以线速度之比v1∶v2=R1∶R2=1∶2,即v1<v2.故选项C正确.
4.(多选)变速自行车靠变速齿轮组合来改变行驶速度.如图是某一变速车齿轮传动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿,则( )
A.该车可变换两种不同挡位
B.该车可变换四种不同挡位
C.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA∶ωD=1∶4
D.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA∶ωD=4∶1
解析:选BC.由题意知,当A轮通过链条分别与C、D连接时,自行车有两种速度,当B轮分别与C、D连接时,又有两种速度,所以该车可变换四种挡位,选项B正确;当A与D组合时,两轮边缘线速度大小相等,A转一圈,D转4圈,即=,选项C正确.
5.
如图所示,直径为d的圆纸筒,以角速度ω绕O轴转动,一颗子弹沿直径水平穿过圆纸筒,先后留下a、b两个弹孔,且Oa、Ob间的夹角为α,则子弹的速度为多少?
解析:子弹通过圆纸筒做匀速直线运动的时间为t1=,两个弹孔与圆心连线夹角等于α的条件是在相同时间内圆纸筒转过的角度φ=(2n+1)π-α,则由角速度定义可知时间t2==(n=0,1,2,3…).
由于子弹做匀速直线运动和圆纸筒做圆周运动具有等时性,所以=(n=0,1,2,3…),得子弹的速度为v=(n=0,1,2,3…).
答案:(n=0,1,2,3…)
[课时作业][学生用书P122(单独成册)]
一、单项选择题
1.做匀速圆周运动的物体,下列物理量中改变的是( )
A.速度 B.速率
C.角速度 D.转速