《高一物理同步备课系列（人教版必修2）》5.4 圆周运动(备作业)(解析版)

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5.4 圆周运动(解析版)
一、单选题（本大题共 18 小题）
1.物体做匀速圆周运动的过程中，不发生变化的物理量是
()
A. 合力 B. 线速度 C. 向心加速度 D. 周期
【答案】
D
【解析】匀变速圆周运动速度方向时刻改变，是变速运动
2.一个小球做匀速圆周运动，圆半径
0.5 m
，在 10
s
内转了 5 圈，则
()
A. 小球线速度大小为
2π
B. 小球角速度大小为
2π
C. 小球线速度大小为
π
2
D. 小球角速度大小为
4π
【答案】C
【解析】解：已知小球 10s 转了 5圈，则小球的周期为
T=t
n=10
5=2s
A、C、小球做匀速圆周运动的线速度
故 A 错误，C 正确；
B、D、小球的角速度：
ω=2π
T=2π
2=π rad /s .
PP 故 B 错误，D 错误．
故选：C
由题求出小球转动一圈的时间即为周期．根据周期与线速度的关系、周期与角速度的关系求解．
解决本题的关键要明确匀速圆周运动的线速度、角速度与半径之间的关系．基础题目．
3.在中国南昌有世界第五高摩天轮
−
南昌之星，总建设高度为 160 米，横跨直径为 153 米．它一共悬挂有
60 个太空舱，每个太空舱上都配备了先进的电子设备，旋转一周的时间是 30 分钟，可同时容纳 400 人左
1
右进行同时游览．若该摩天轮做匀速圆周运动，则乘客
()
A. 速度始终恒定 B. 加速度始终恒定
C. 乘客对座椅的压力始终不变 D. 乘客受到到合力不断改变
【答案】D
【解析】解：A、匀速圆周运动的速度方向沿圆周的切线方向，方向时刻在改变，故其速度是变化的。故 A
错误。
B、做匀速圆周运动的物体，其向心加速度方向始终指向圆心，方向时刻在变化，故向心加速度是变化的，
故 B 错误。
C、乘客对座椅的压力方向始终变化，所以压力变化。故 C 错误。
D、做匀速圆周运动的物体，其所受的合力提供向心力，其方向始终指向圆心，始终变化。故 D 正确。
故选：D。
转轮始终不停地匀速转动，乘客做匀速圆周运动，加速度不为零．乘客所受的合外力提供向心力，方向指
向圆心，时刻在变化，是变力．乘客对座位的压力大小是变化的，在最低点最大．
本题考查对匀速圆周运动不变量和合力方向的掌握情况，对于匀速圆周运动不变量有：角速度、周期、频
率、速度和加速度的大小等等．
4.如图所示是
A
、
B
两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中
A
为双
曲线的一支，由图可知
()
2
A.
A
物体运动的线速度大小不变 B.
A
物体运动的角速度大小不变
C.
B
物体运动的角速度大小是变化的 D.
B
物体运动的线速度大小不变
【答案】A
【解析】
根据
a=v2
r
知，线速度不变，向心加速度与 r成反比；根据
a=r ω2
知，角速度不变，向心加速度与 r成正
比。
解决本题的关键知道线速度一定，向心加速度与半径成反比，角速度一定，向心加速度与半径成正比。
【解答】
AB. A
为双曲线的一个分支，知 A的向心加速度与半径成反比，根据知
a=v2
r
，A的线速度大小不变，故 A
正确，B 错误；
CD . B
为过原点的倾斜直线，知 B的向心加速度与半径成正比，根据
a=r ω2
知，B的角速度不变，由
v=rω
知B的线速度大小与半径成正比，故 CD 错误。
故选 A。
5.雨伞半径
R
高出地面
h
，雨伞以角速度
ω
旋转时，雨滴从伞边缘飞出，忽略空气阻力，则以下说法中正
确的是
()
A. 雨滴沿飞出的点的半径方向飞出，做平抛运动
B. 雨滴沿飞出的点的切线方向飞出，做平抛运动
C. 雨滴落地后在地面形成一个和伞半径相同的圆
D. 雨滴落地后在地面形成一个比伞半径小的圆
【答案】B
【解析】
A、B、雨点原来的速度沿切线方向，由于惯性甩出后沿飞出点的切线方向飞出，做平抛运动，故 A 错误；
B 正确；
C、D、竖直方向有：
h=1
2g t2
，
t=
√
2h
g
，水平方向初速度为雨伞边缘的线速度，所以
v0=ωR
雨点甩出后水平方向做匀速直线运动，
x=v0t=ωR
√
2h
g
，则雨伞的轴心点到落地点的水平距离
3
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