章末综合检测(三) 圆周运动
A级—学考达标
1.(2019·滨州高一检测)关于匀速圆周运动的线速度v、角速度ω和半径r,下列说法正确的是( )
A.若r一定,则v与ω成正比
B.若r一定,则v与ω成反比
C.若ω一定,则v与r成反比
D.若v一定,则ω与r成正比
解析:选A 根据v=ωr知,若r一定,则v与ω成正比;若ω一定,则v与r成正比;若v一定,则ω与r成反比。故只有选项A正确。
2.(2019·聊城高一检测)如图所示,A、B为啮合传动的两齿轮,rA=2rB,则A、 B两轮边缘上两点的( )
A.角速度之比为2∶1
B.向心加速度之比为1∶2
C.周期之比为1∶2
D.转速之比为2∶1
解析:选B 根据两轮边缘线速度相等,由v=ωr,得角速度之比为ωA∶ωB=rB∶rA=1∶2,故A错误;由a=,得向心加速度之比为aA∶aB=rB∶rA=1∶2,故B正确;由
T=,得周期之比为TA∶TB=rA∶rB=2∶1,故C错误;由n=,得转速之比为nA∶nB=ωA∶ωB=1∶2,故D错误。
3.(2019·烟台高一检测)2019年春节期间电影《流浪地球》的热播使人们关注到影视中“领航员号”空间站通过让圆形空间站旋转的方法获得人工重力的情形,即刘培强中校到达空间站时电脑“慕斯”所讲的台词“离心重力启动”,空间模型如图。已知空间站半径为1 000米,为了使宇航员感觉跟在地球表面上的时候一样“重”,g取10 m/s2,空间站转动的角速度为( )
A.10 rad/s B.1 rad/s
C.0.1 rad/s D.0.01 rad/s
解析:选C 空间站中宇航员做匀速圆周运动,使宇航员感受到与地球一样的“重力”是向心力所致,则根据g=ω2r,得ω==0.1 rad/s,故选项C正确,A、B、D错误。
4.(2019·三亚高一检测)如图所示,在水平转动的圆盘上,两个完全一样的木块A、B一起随圆盘做匀速圆周运动,转动的角速度为ω。已知木块A、B到圆盘中心O的距离为rA和rB,则两木块的向心力之比为( )
A.rA∶rB B.rB∶rA
C.r∶r D.r∶r
解析:选A 木块A、B在绕O点转动的过程中,木块与圆盘间的静摩擦力提供了向心力,因两木块旋转的角速度ω等大,质量一样,由向心力公式F=mrω2得FA∶FB=rA∶rB,故A正确。
5.如图所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1的半径和轮2的半径相同,轮3的半径和轮4的半径相同,且为轮1和轮2半径的一半,则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比( )
A.线速度之比为1∶4
B.角速度之比为4∶1
C.向心加速度之比为8∶1
D.向心加速度之比为1∶8
解析:选D 由题意知2va=2v3=v2=vc,其中v2、v3为轮2和轮3边缘的线速度,所以va∶vc=1∶2,A错;设轮4的半径为r, 则aa====ac,即aa∶ac=1∶8,C错,D对;==,B错。
6.如图所示,铁路转弯处外轨应略高于内轨,火车必须按规定的速度行驶,则转弯时( )
A.火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧
B.弯道半径越大,火车所需向心力越大
C.火车的速度若小于规定速度,火车将做离心运动
D.火车若要提速行驶,弯道的坡度应适当减小
解析:选A 火车转弯做匀速圆周运动,合力指向圆心,受力分析如图,由向心力公式F向=F合=m=mgtan θ。因而m、v一定时,r越大,F向越小;若v小于规定速度,火车将做向心运动,对内轨挤压;当m、r一定时,若要增大v,必须增大θ;故选项A正确。