线速度、角速度和周期、转速试题及答案-高中物理-云返教育

• 如图所示在皮带传动中，两轮半径不等，下列说法哪些是正确的？         BD
  
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  类型： 多选题     难度系数： 中
• 如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内（边界为L₁、L₂），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为E，E＞0表示电场方向竖直向上．t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N₁点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点．Q为线段N₁N₂的中点，重力加速度为g．上述d、E、m、v、g为已知量．
  
  （1）求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；
  （2）求电场变化的周期T；
  （3）改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值．
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 载人飞船在起飞阶段，宇航员的血液处于超重状态，严重时会发生黑视，甚至危及生命．
  （1）假设飞船起飞时的加速度大小为a=60m/s²，方向竖直向上，宇航员躺在飞船内的水平躺椅上，则躺椅对他的作用力约为他重力的多少倍？（g取10m/s²）
  （2）为使宇航员适应上述情况，必须进行专门训练，若训练时宇航员乘坐的座舱在水平面内做半径R=20m的匀速圆周运动，让座舱在运动中的加速度等于（1）问中飞船起飞时的加速度，则座舱每分钟应转过多少圈？
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 如图示，竖直平面内半圆形管道ADB固定在CD杆上，AB为直径，CD过圆心O且与AB垂直，半圆管道右半BD部分光滑，左半AD部分有摩擦，圆管道半径R=OB=0.2m，E点为圆管道BD中的一点，OE与CD夹角为θ=60°，两个完全相同的可看作质点的小球，球直径略小于管道内径，小球质量m=0.1kg，g=10m/s²，求：
  （1）如图甲所示，当圆管道绕CD杆匀速转动时，要使小球稳定在管道中的E点，角速度ω应该多大？
  （2）如图乙所示，圆管道保持静止，在圆管道D点处放置一静止小球，另一小球由静止开始从B端管口放入，该球经过D点时（未与另一小球相碰）对管道的压力？
  （3）接（2）问，两球在D点相碰（碰撞时间极短）后粘在一起能运动到最高点F，OF与CD夹角为α=37，求此过程中摩擦力所做的功？
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）．
  
  （1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10^-2s，则圆盘的转速为 转/s．（保留3位有效数字）
  （2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为　 cm．（保留3位有效数字）
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 利用图示装置可以测定油漆喷枪喷射油漆雾滴的速度．
  （1）将直径D=40cm的纸带环，安放在一个可以匀速转动的转台上，纸带上有一狭缝A，A的正对面有一条标志线．油漆喷枪放在开有狭缝B的纸盒里．转台以角速度ω=2.1rad/s稳定转动后，开始喷漆．仅当狭缝A和B正对平行时，雾滴才能在纸带内侧留下痕迹．改变喷射速度重复实验，在纸带上留下了一系列的痕迹 a、b、c、d．将纸带取下放在刻度尺下（如图）．
  
  已知，则：速度最小的雾滴所留的痕迹应为 点，该点离标志线的距离为　 cm，该喷枪喷出的雾滴的最大速度为　 m/s，若考虑空气阻力的影响，该测量值　 真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）．
  
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 升降机内悬挂一圆锥摆，摆线长为1m，小球质量为0.5kg，当升降机以2m/s²的加速度匀加速上升时，摆线恰好与竖直方向成θ=37°角，试求：
  （1）小球的转速；
  （2）摆线的拉力．（g取10m/s²）
  
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 如图为皮带传动示意图，假设皮带没有打滑，R＞r，则下列说法中正确的是
  A．大轮边缘的线速度大于小轮边缘的线速度
  B．大轮边缘的线速度小于小轮边缘的线速度
  C．大轮边缘的线速度等于小轮边缘的线速度
  D．大轮的角速度较大
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验．他采用图（1）所示的装置，该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴，一个直径为D的纸带环，安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线，在转台开始转动达到稳定角速度ω时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至靠近狭缝B且与之平行正对时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹．改变喷射速度重复实验，在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、d．将纸带从转台上取下来，展开平放在刻度尺旁边，如图（2）所示，如果不计雾滴所受的重力和空气阻力．
  
  （1）用v_min表示四次实验中油漆雾滴的最小速度，若要保证四次实验雾滴都在纸带环转动半圈的时间内达到纸带环，则纸带环转动的角速度ω应满足的条件是： ．
  （2）在满足（1）的条件下，若D=40cm，ω=2.4rad/s，由图（b）可知四次实验中喷射速度最大的雾滴速度v_max=　 m/s．
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 如图所示，用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板的上表面压轧一道浅槽．薄铁板的长为2.0m、质量为10.0kg．已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1．铁板从一端放人工作台的滚轮下，工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为100N，在滚轮的摩擦作用下铁板南静止向前运动并被压轧出一浅槽．已知滚轮转动的角速度恒为5.0rad/s，g=10m/s²．
  求：
  （1）铁板和滚轮分离时铁板的速度；
  （2）加工一块这样的铁板电动机要消耗多少电能？（不考虑电动机自身的能耗）
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 在研究做圆周运动的物体在任意位置的速度方向时，可在桌面上铺一张白纸，设法使一个陀螺在纸上O点稳定转动，如图（a）所示，接着在陀螺的边缘滴几滴带颜色的水，水在纸上甩出的痕迹如图（b）所示，然后再用一张透明胶片做模板，画一个圆及其几根切线，如图（c）所示．
  
  （1）圆的半径与陀螺的半径的比例应为 ；
  （2）将圆心与纸上O点对准并覆盖其上，随后绕过O点、垂直于纸面的轴旋转模板，可观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，这种判断的方法通常称作　
  A．控制变量法B．建模方法C．等效替代法D．图象方法．
  
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• 如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮．车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示．若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是 ；小车速度的表达式为v=　 ；行程的表达式为s=　 ．
  
  
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• 如图所示，电动机带动滚轮做逆时针匀速转动，在滚轮的摩擦力作用下，将一金属板从光滑斜面底端A送往斜面上端，倾角兹=30°，滚轮与金属板的切点B到斜面底端A距离L=6.5m，当金属板的下端运动到切点B处时，立即提起滚轮使其与板脱离．已知板的质量m=1×10³kg，滚轮边缘线速度v=4m/s，滚轮对板的正压力F_N=2×10⁴N，滚轮与金属板间的动摩擦因数为滋=0.35，取g=10m/s²．求：
  （1）在滚轮作用下板上升的加速度；
  （2）金属板的低端经多长时间到达滚轮的切点B处；
  （3）金属板沿斜面上升的最大距离．
  
  
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• 图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）．
  
  （1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10^-2s，则圆盘的转速为 转/s．（保留3位有效数字）
  （2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为　 cm．（保留3位有效数字）
  
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• 图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）．
  
  （1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10^-2s，则圆盘的转速为 转/s．（保留3位有效数字）
  （2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为　 cm．（保留3位有效数字）
  
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• 图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）．
  
  （1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10^-2s，则圆盘的转速为 转/s．（保留3位有效数字）
  （2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为　 cm．（保留3位有效数字）
  
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• 图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）．
  
  （1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10^-2s，则圆盘的转速为 转/s．（保留3位有效数字）
  （2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为　 cm．（保留3位有效数字）
  
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• 图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）．
  
  （1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10^-2s，则圆盘的转速为 转/s．（保留3位有效数字）
  （2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为　 cm．（保留3位有效数字）
  
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• 1920年科学家斯特恩测定气体分子速率的装置如图所示，A、B为一双层共轴圆筒形容器，外筒半径为R内筒半径为r，可同时绕其几何轴经同一角速度ω高速旋转，其内部抽成真空．沿几何轴装有一根镀银的铂丝K，在铂丝上通电使其加热，银分子（即原子）蒸发成气体，其中一部分分子穿过A筒的狭缝a射出到达B筒的内表面．由于分子由内筒到达外筒需要一定时间．若容器不动，这些分子将到达外筒内壁上的b点，若容器转动，从a穿过的这些分子仍将沿原来的运动方向到达外筒内壁，但容器静止时的b点已转过弧长s到达b’点．（1）这个实验运用了 规律来测定；
  （2）测定该气体分子的最大速度大小表达式为　 ．
  
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转，横杆在转动过程中，由于摩擦阻力的作用，横杆会越转越慢．在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”，当“挡光圆柱”通过光电门时，光电门就记录挡光的时间间隔，“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比，可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度．横杆每转一圈，“挡光圆柱”通过光电门记录一次挡光时间．
  nt（10^-3s）v=（m/s）v²（m²/s²）12.7781.803.2422.826…3.1332.877…3.0242.931…2.9152.988…63.049…2.6973.113…2.5883.181…2.4793.255…2.36103.333…2.25…………在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t，并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方（部分数据如表中所示）．请计算表中当n=5时，v²= m²/s²；如果继续测量“挡光圆柱”的速度，那么当n=15时，“挡光圆柱”的速度为　 m/s．则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为　
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中

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