教科版高中物理必修二课后作业4
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教科版高中物理必修二课后作业4 1 / 6
高中物理学习资料
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1.(多项选择 )做匀速圆周运动的物体,以下物理量不变的是 ( )
A.速度 B.速率
C.角速度 D.周期
【分析】 物体做匀速圆周运动 ,速度大小不变 ,方向时辰改变,故
A 错
误,B 正确;其角速度和周期均不变 ,故 C、D 正确.
【答案】 BCD
2.(多项选择 )对于做匀速圆周运动的物体,以下说法正确的选项是 ( )
A.相等的时间里经过的行程相等
B.相等的时间里经过的弧长相等
C.相等的时间里发生的位移同样
D.相等的时间里转过的角度相等
【分析】 质点做匀速圆周运动时 ,因线速度的大小不变 ,故在相等的时间内经过的圆弧长度相等 ,即行程相等, A、 B 项正确,因角速度相等 ,此时半径转过的角度也相等 ,D 项正确,但因为位移是矢量 ,在相等时间里 ,质点的位移大小相等 ,方向却不必定同样 ,所以位移不必定同样 ,故 C 项错误.
【答案】 ABD
3.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,在同样的时间内,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>v2 教科版高中物理必修二课后作业4 2 / 6
B.ω1 <ω2,v1<v2
C.ω1=ω2,v1<v2
D.ω1 =ω2 ,v1=v2
2πR 4πR
【分析】 因为甲、乙在同样时间内各自跑了一圈 ,v1= t , v2= t ,
v 1< v2 由 v ,ω 1=v1= 2π ,ω2= v2 = 2π ,ω1=ω2,故 C 正确.
. v= r ω,得 ω= r Rt 2R t
【答案】 C
4.(2013 ·青岛高一期中 )有一棵大树将要被伐倒的时候,有经验的伐木匠人
就会双眼紧盯树梢, 依据树梢的运动情况就能判断大树正在朝哪个方向倒下, 从
而防止被倒下的大树砸伤.从物理知识的角度来解说,以下说法正确的选项是 ( )
A.树木开始倒下时,树梢的角速度最大,易于判断
B.树木开始倒下时,树梢的线速度最大,易于判断
C.树木开始倒下时,树梢的周期较大,易于判断
D.伐木匠人的经验缺少科学依照
【分析】 树木开始倒下时 ,树各处的角速度同样大 ,故 A 项错误;由 T
2π
= ω 知,树各处的周期也同样大 ,故 C 项错误;由 v=ωr知,树梢的线速度最
大,易判断树倒下的方向 ,故 B 项正确.
【答案】 B
5.(2013 ·成都十二中检测 )如图 2- 1- 7 所示,两轮用齿轮传动, 且不打滑,图中两轮的边沿上有 A、 B 两点,它们到各自转轴 O1、 O2 的距离分别为 rA、rB,
且 r A> rB.当轮子转动时,这两点的角速度分别为
ωA 和 ωB,线速度大小分别为
vA 和 vB,则以下关系式正确的选项是 ( )
图 2-1-7
A.ωA=ωB B.ωA>ωB
C.vA= vB D.vB< vA 教科版高中物理必修二课后作业4 3 / 6
【分析】 由齿轮传动特色可知 vA= vB,所以 C 正确,D 错误;再由 v= ωr,
r A> rB,可知 ωA< ωB,故 A 、B 均错误.
【答案】 C
6.(多项选择 )(2013 秦·皇岛高一期中 )图 2-1-8 所示为自行车的传动装置表示
图,A、B、C 分别为大齿轮、小齿轮、后轮边沿上的一点, 则在此传动装置中 ( )
图 2-1-8
A.B、C 两点的线速度同样
B.A、B 两点的线速度同样
C.A、B 两点的角速度与对应的半径成正比
D.B、C 两点的线速度与对应的半径成正比
【分析】 大齿轮与小齿轮间是皮带传动 ,A、B 两点的线速度同样 ,角速度与对应的半径成反比 , B 正确、 C 错误;小齿轮与后轮是同轴转动 ,B、C 两点的角速度同样 ,线速度与对应的半径成正比 ,A 错误、 D 正确.
【答案】 BD
7.(多项选择 )一辆卡车在水平路面上行驶, 已知该车轮胎半径为R,轮胎转动的
角速度为 ω,对于各点的线速度大小以下说法正确的选项是
(
)
A.相对于地面,轮胎与地面的接触点的速度为
ωR
B.相对于地面,车轴的速度大小为
ωR
C.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为
ωR
D.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为
2ωR
【分析】 因为轮胎不打滑 ,相对于地面 ,轮胎与地面接触处保持相对静止 ,
该点相当于转动轴 ,它的速度为零 ,车轴的速度为 ωR.而轮胎上缘的速度大小为
2ωR.应选项 B、D 正确.
【答案】 BD
8.(2013 义·乌高一检测 )两个小球固定在一根长为 L 的杆的两头,绕杆上的
O 点做圆周运动,如图 2-1- 9 所示,当小球 1 的速度为 v1 时,小球 2 的速度 教科版高中物理必修二课后作业4 4 / 6
为 v2,则转轴 O 到小球 2 的距离为 ( )
图 2-1-9
A.v1L/(v1+v2) B.v2L/(v1+v2)
C.(v1+v2)L/v1 D.(v1+v2)L/v2
【分析】 设小球 1、 2 做圆周运动的半径分别为 r 1、 r2,则 v1∶v2=ωr1∶
v 2L
ω r2=r1∶r 2,又因 r 1+ r2=L,所以小球 2 到转轴 O 的距离 r 2=v1+v2,B 正确.【答案】 B
9.如图 2- 1- 10 所示,假如把钟表上的时针、分针、秒针的运动当作匀速圆周运动 ,那么,从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合 ,中间经历的时间
为 ( )
图 2-1-10
59
A.60 min B.1 min
60 61
C.59 min D.60 min
2π 2π
【分析】 分针与秒针的角速度分别为 ω 分 =3 600 rad/s,ω秒
= 60 rad/s.
设两次重合的时间间隔为 t,因 φ分= ω分 t, φ秒 =ω
秒 t,φ秒 -φ分 =2π,
2π 3 600 60
得 t=ω 秒 分 =
59 s=
59 min,故 C 正确.
- ω
【答案】 C
10.
如图 2-1-11 所示,一绳系一球在圆滑的桌面上做匀速圆周运动,绳长 L
=0.1 m,当角速度为 ω=20 rad/s时,绳断开,试剖析绳断开后: 教科版高中物理必修二课后作业4 5 / 6
图 2-1-11
(1)小球在桌面上运动的速度;
(2)若桌子高 1.00 m,小球走开桌面时速度方向与桌面垂直.求小球走开桌
子后运动的时间和落点与桌子边沿的水平距离.
【分析】 (1)v=ωr= 20×0.1 m/s=2 m/s.
(2)小球走开桌面后做平抛运动 ,
1 2
竖直方向: h=2gt
所以: t= 2h 2×1
g = 10 s=0.45 s
水平方向: x=vt= 2× 0.45 m= 0.9 m.
【答案】 (1)2 m/s (2)0.45 s 0.9 m
11.如图 2-1-12 所示,半径为 0.1 m 的轻滑轮 ,经过绕在其上边的细线
与重物相连 ,若重物由静止开始以 2 m/s2 的加快度匀加快着落 ,则当它着落高度为 1 m 时的刹时速度是多大?现在的滑轮转动的角速度是多大?
图 2-1-12
【分析】 重物做初速度为零的匀加快直线运动 ,依运动学公式 v2=2as 能够求得重物由静止开始下滑 1 m 时的刹时速度为 v= 2as= 2×2× 1 m/s=2 m/s,
与重物相连的细线现在的速度也等于 v=2 m/s.细线绕在轻滑轮边沿 ,使滑