| 宜城教育资源网www.ychedu.com免费【人教版】2017-2018学年高中物理必修二：全一册练习（20套\）含答案试卷分析详解课时作业(课时作业(三)圆周运动一、单项选择题1．下列关于甲、乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是()A．它们线速度相等，角速度一定也相等B．它们角速度相等，线速度一定也相等C．它们周期相等，角速度一定也相等D．它们周期相等，线速度一定也相等解析：由v＝ωr知，只有甲、乙两个做圆周运动的物体的半径相等时，它们的线速度相等，角速度才相等，A、B错；由ω＝2πT知，甲、乙周期相等，角速度一定也相等，C对；由v＝2πrT知，甲、乙周期相等，线速度不一定相等，D错．答案：C2．甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，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>v2B．ω1<ω2，v1<v2C．ω1＝ω2，v1<v2D．ω1＝ω2，v1＝v2解析：根据ω＝2πT可知，二者角速度相同，根据v＝ωr可知v1<v2，所以C正确．答案：C3．如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮边缘上的两个点，则偏心轮转动过程中a、b两点()A．角速度大小相同B．线速度大小相同C．周期大小不同D．转速大小不同解析：同轴转动，角速度大小相等，周期、转速都相等，选项A正确，C、D错误；角速度大小相等，但转动半径不同，根据v＝ωr可知，线速度大小不同，选项B错误．答案：A4．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，假设脚踏板的转速为nr/s，则自行车前进的速度为()A.πnr1r3r2B.πnr2r3r1C.2πnr1r3r2D.2πnr2r3r1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，同一条线上的各点的线速度相等，可得ω1r1＝ω2r2，ω3＝ω2，又ω1＝2πn，v＝ω3r3，所以v＝2πnr1r3r2.选项C正确．答案：C5．甲、乙两物体分别做匀速圆周运动，如果它们转动的半径之比为1：5，线速度之比为3：2，那么下列说法正确的是()A．甲、乙两物体的角速度之比是2：15B．甲、乙两物体的角速度之比是10：3C．甲、乙两物体的周期之比是2：15D．甲、乙两物体的周期之比是10：3解析：由v＝rω可得ω甲ω乙＝v甲r甲v乙r乙＝v甲v乙×r乙r甲＝32×51＝152；又ω＝2πT，所以T甲T乙＝ω乙ω甲＝215，选项C正确．答案：C6．如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘的水平距离为L.将飞镖对准A点以初速度v0水平抛出，在飞镖抛出的同时，圆盘以角速度ω绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动．要使飞镖恰好击中A点，则飞镖的初速度和圆盘的角速度应满足()A．v0＝g2dL，ω＝nπg2d(n＝1,2,3，…)B．v0＝g2dL，ω＝(2n＋1)πg2d(n＝0,1,2,3，…)C．v0>0，ω＝2nπg2d(n＝1,2,3，…)D．只要v0>g2dL，就一定能击中圆盘上的A点解析：飞镖平抛有L＝v0t，d＝12gt2，则v0＝Lg2d，在飞镖运动的时间内圆盘转过角度Δθ＝(2n＋1)π(n＝0,1,2，…)，又Δθ＝ωt，得ω＝(2n＋1)πg2d，故选项B正确．答案：B二、多项选择题7．一般的转动机械上都标有"转速×××r/min"，该数值是转动机械正常工作时的转速，不同的转动机械上标有的转速一般是不同的．下列有关转速的说法正确的是()A．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的线速度一定越大B．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的角速度一定越大C．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越大D．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越小解析：转速n越大，角速度ω＝2πn一定越大，周期T＝2πω＝1n一定越小，由v＝ωr知只有r一定时，ω越大，v才越大，B、D对．答案：BD8．质点做匀速圆周运动，则()A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等解析：如图所示，经T/4，质点由A到B，再经T/4，质点由B到C，由于线速度大小不变，根据线速度的定义，Δs＝v·T/4，所以相等时间内通过的路程相等，B对．但位移xAB、xBC大小相等，方向并不相同，平均速度不同，A、C错．由角速度的定义ω＝ΔθΔt知，Δt相同，Δθ＝ω·Δt相同，D对．答案：BD9．如图所示，一个圆环绕中心线AB以一定的角速度转动，下列说法中正确的是()A．P、Q两点的角速度相同B．P、Q两点的线速度相同C．P、Q两点的角速度之比为3：1D．P、Q两点的线速度之比为3：1解析：同一圆周上各点的周期和角速度都是相同的，选项A正确，选项C错误；设角速度为ω，半径为r，则P、Q两点的线速度分别为vP＝ωrsin60°，vQ＝ωrsin30°，得vP：vQ＝3：1，选项B错误，选项D正确．答案：AD10．如图所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心13r的地方，它们都随圆盘一起运动．比较两木块的线速度和角速度，下列说法正确的是()A．两木块的线速度相等B．两木块的角速度相等C．M的线速度是N的线速度的3倍D．M的角速度是N的角速度的3倍解析：由传动装置特点知，M、N两木块有相同的角速度，又由v＝ωr知，因rN＝13r，rM＝r，故木块M的线速度是木块N线速度的3倍，选项B、C正确．答案：BC11．A、B两个质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比sA：sB＝2：3，转过的角度之比φA：φB＝3：2，则下列说法正确的是()A．它们的半径之比rA；rB＝2：3B．它们的半径之比rA：rB＝4：9C．它们的周期之比TA：TB＝2：3D．它们的频率之比fA：fB＝2：3解析：A、B两个质点，在相同的时间内通过的路程之比为2：3，即通过的弧长之比为2：3，所以vA：vB＝2：3；又相同的时间内转过的角度之比φA：φB＝3：2，根据ω＝ΔφΔt得ωA：ωB＝3：2，又v＝ωr，所以rA：rB＝vAvB×ωBωA＝23×23＝4：9，A选项错误，B选项正确．根据T＝2πω知，TA：TB＝ωB：ωA＝2：3，C选项正确．又T＝1f，所以fA：fB＝TB：TA＝3：2，D选项错．答案：BC三、非选择题12．如图所示的装置中，已知大轮A的半径是小轮B的半径的3倍，A、B分别在边缘接触，形成摩擦传动，接触点无打滑现象，B为主动轮，B转动时边缘的线速度为v，角速度为ω.求：(1)两轮转动周期之比；(2)A轮边缘的线速度大小；(3)A轮的角速度大小．解析：(1)因接触点无打滑现象，所以A轮边缘的线速度与B轮边缘的线速度相等，vA＝vB＝v.由T＝2πrv，得TATB＝rAvBrBvA＝rArB＝31.(2)vA＝vB＝v.(3)由ω＝vr，得ωAωB＝vArBvBrA＝rBrA＝13，所以ωA＝13ωB＝13ω.答案：(1)31(2)v(3)13ω七)行星的运动一、单项选择题1．下列说法中正确的是()A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮和其他行星都绕地球运动B．太阳是静止不动的，地球和其他行星绕太阳运动C．地球是绕太阳运动的一颗行星D．日心说和地心说都正确反映了天体运动规律解析：宇宙中任何天体都是运动的，地心说和日心说都有局限性，只有C正确．答案：C2．提出行星运动规律的天文学家为()A．第谷B．哥白尼C．牛顿D．开普勒解析：开普勒整理了第谷的观测资料，在哥白尼学说的基础上提出了三大定律，提出了行星的运动规律．答案：D3．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于()A．F2B．AC．F1D．B解析：根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等时间内扫过相等的面积．因为行星在A点的速率比在B点大，所以太阳位于F2.答案：A二、多项选择题4．如图所示，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴为a，运行周期为TB；C为绕地球沿圆周运动的卫星，圆周的半径为r，运行周期为TC.下列说法或关系式中正确的是()A．地球位于B卫星轨道的一个焦点上，位于C卫星轨道的圆心上B．卫星B和卫星C运动的速度大小均不变C.a3T3B＝r3T3C，该比值的大小仅与地球有关D.a3T3B≠r3T3C，该比值的大小不仅与地球有关，还与太阳有关解析：由开普勒第一定律可知，选项A正确；由开普勒第二定律可知，B卫星绕地球转动时速度大小在不断变化，选项B错误；由开普勒第三定律可知，a3T2B＝r3T2C＝k，比值的大小仅与地球有关，选项C正确、D错误．答案：AC5．关于行星的运动，以下说法正确的是()A．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大B．所有行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上C．水星的半长轴最短，所以公转周期最长D．海王星离太阳"最远"，所以绕太阳运动的公转周期最长解析：由开普勒第二定律知行星离太阳距离小时速度大，距离大时速度小，A错误；由开普勒第一定律知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，B正确；海王星的半长轴大于水星的半长轴，由开普勒第三定律可知，半长轴越大，周期越长，故C错误、D正确．答案：BD6．根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有()A．人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上B．卫星离地球越远，速率越小C．卫星离地球越远，周期越大D．同一卫星绕不同的行星运行，a3T2的值都相同解析：由开普勒第一定律知：太阳系内八大行星的轨道都是椭圆，且太阳位于所有椭圆的公共焦点上，A正确；由开普勒第二定律知：行星远离太阳时，速度逐渐减小，B正确；由开普勒第三定律知：行星离太阳越远，周期越大，C正确；开普勒第三定律成立的条件是对同一行星的不同卫星，有a3T2＝常量，对于绕不同行星运动的卫星，该常数不同，D错误．答案：ABC7．(2017·抚州高一检测)关于开普勒行星运动的公式a3T2＝k，以下理解正确的是()A．k是一个与行星无关的量B．T表示行星运动的自转周期C．T表示行星运动的公转周期D．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为a月，周期为T月，则a3地T2地＝a3月T2月解析：开普勒行星运动公式a3T2＝k中的T是指行星的公转周期而不是自转周期，其中k是由中心天体决定的，不同的中心天体k值不同．故选项A、C正确．由于地球和月球不是绕同一星体运动的，所以选项D错误．答案：AC8．两颗小行星都绕太阳做圆周运动，其周期分别是T、3T，则()A．它们轨道半径之比为1:3B．它们轨道半径之比为1:39C．它们运动的速度之比为33:1D．以上选项都不对解析：由题知周期比T1:T2＝1:3，根据R31T21＝R32T22有R1R2＝T1T223＝139.又因为v＝2πRT，所以v1v2＝R1T2R2T1＝33.答案：BC三、非选择题9．如图所示，飞船沿半径为R的圆周绕地球运动的周期为T，地球半径为R0，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间．解析：当飞船做半径为R的圆周运动时，由开普勒第三定律：R3T2＝k当飞船返回地面时，从A处降速后沿椭圆轨道至B.设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T′，椭圆的半长轴为a，则a3T′2＝k，可解得：T′＝aR3·T由于a＝R＋R02，由A到B的时间t＝T′2所以t＝12R＋R023R3·T＝?R＋R0?T4RR＋R02R答案：?R＋R0?T4RR＋R02R 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