6.3向心加速度 同步练习题(Word版含答案)

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名称 6.3向心加速度 同步练习题(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 808.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-11 09:47:20

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文档简介

6.3向心加速度
一、单选题
1.如图是神州十二号飞船,A、B、C是其帆板上的三点,其中A、B相对O距离相等,C点距离O点最远。飞船进行调姿时,围绕过O点垂直于平面ABC的轴转动180°,则旋转过程中,下列判断正确的是(  )
A.A、C两点线速度大小相等
B.B、C两点线速度大小相等
C.B、C两点角速度不相同
D.A、B两点的向心加速度大小相等
2.关于做匀速圆周运动的物体下列说法正确的是(  )
A.其速度、 角速度不变 B.其加速度的方向始终不变
C.向心力的作用是改变物体速度、产生向心加速度 D.向心力是恒力
3.关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向,下列说法中正确的是(  )
A.与线速度方向始终相同 B.与线速度方向始终相反
C.始终指向圆心 D.始终保持不变
4.对于做匀速圆周运动的质点,下列说法正确的是(  )
A.根据公式a=,可知其向心加速度a与半径v2成正比
B.根据公式a=ω2r,可知其向心加速度a与半径ω2成正比
C.根据公式ω=,可知其角速度ω与半径r成反比
D.根据公式ω=,可知其角速度ω与转速T成反比
5.未来的星际航行中,宇航员长期处于完全失重状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装如图所示的一段圆柱形“旋转舱”。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的,下列说法正确的是(  )
A.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大
B.在旋转舱内活动时,“水平面”是一个环形
C.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大
D.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小
6.如题图所示,自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连,小齿轮和后车轮共轴转动,大齿轮、小齿轮、后车轮的半径分别为2r、r、4r,A、B、C分别是其边缘一点,它们加速度大小和周期之比分别是(  )
A.和 B.和
C.和 D.和
7.关于向心加速度的物理意义,下列说法正确的是(  )
A.它描述的是线速度方向变化的快慢
B.它描述的是线速度大小变化的快慢
C.它描述的是质点在圆周运动中向心力的变化快慢
D.以上说法都不正确
8.做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径是20m的圆周运动了100m,则下列说法中正确的是(  )
A.线速度大小是5m/s B.角速度大小是10rad/s
C.物体的运动周期是2s D.向心加速度的大小是5
9.下列物理量属于标量的是(  )
A.线速度
B.向心力
C.周期
D.向心加速度
10.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相同时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,则它们(  )
A.线速度大小之比为2:3 B.角速度大小之比为3:4
C.圆周运动的半径之比为2:1 D.向心加速度大小之比为2:1
11.如图所示,两个摩擦传动的轮子,A为主动轮,已知A、B轮的半径比为R1:R2=1:2,C点离圆心的距离为 ,轮子A和B通过摩擦的传动不打滑,则在两轮子做匀速圆周运动的过程中,以下关于A、B、C三点的线速度大小V、角速度大小ω、向心加速度大小a之间关系的说法正确的是(  )
A.VA<VB , ωA=ωB
B.aA>aB , ωB=ωC
C.ωA>ωB , VB=VC
D.ωA<ωB , VB=VC
二、填空题
12.两架飞机在空中沿水平面上做匀速圆周运动,在相同的时间内,它们通过的路径之比为2:3,运动方向改变的角度之比为4:3。它们的向心加速度之比为____________。
13.一质点以大小为的向心加速度做匀速圆周运动, 它的线速度大小为2m/s,质点做圆周运动的半径为____m;质点圆周运动的转速为_____r/s(取3.14计算,保留两位小数)
14.在绕竖直轴匀速转动的圆环上有A、B两点,如右图所示,过A、B的半径与竖直轴的夹角分别为30°和60°,则A、B两点的线速度之比为___________;向心加速度之比为___________。
15.如图所示,轮、固定在同一转轴上,轮、用皮带连接且不打滑。在、、三个轮的边缘各取一点A、B、C,已知三个轮的半径之比,则:
(1)A、B、C点的线速度大小之比________;
(2)A、B、C点的角速度大小之比________;
(3)A、B、C三点的向心加速度大小之比________。
三、解答题
16.一轿车以30m/s的速率沿半径为60m的圆形跑道行驶,在轿车从A运动到B的过程中,轿车和圆心的连线转过的角度为90o,求:
(1)此过程中轿车通过的路程;
(2)此过程中轿车的位移大小;
(3)轿车运动的向心加速度大小。
17.儿童乐园中,一个质量为10kg的小孩骑在木马上随木马一起在水平面内匀速转动。已知转轴距木马4m远,每12.56s转1圈,把小孩的转动看作匀速圆周运动,求(π=3.14):
(1)小孩转动的角速度;
(2)小孩转动的线速度;
(3)小孩转动的向心加速度。
18.如图所示,B和C是一组塔轮,即B和C固定在同一转动轴上,但半径不同,其半径之比为Rb:Rc=5:3;A轮的半径大小与C 轮的相同,它与B轮紧靠在一起,当A轮绕其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B轮也随之转动起来,且A、B两轮之间不打滑,a、b、c分别为三轮边缘的三个点,求a、b、c三点在运动过程中:
(1)线速度大小之比;
(2)角速度之比;
(3)向心加速度大小之比。
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
参考答案
1.D
【详解】
A、B、C是神州十二号飞船帆板上的三点,围绕过O点垂直于平面ABC的轴转动时,三点为同轴转动,所以具有相同的角速度,根据线速度、向心加速度的公式
已知rA=rB<rC,所以
vA=vB<vC
aA=aB<aC
故ABC错误,D正确。
故选D。
2.C
【详解】
A.做匀速圆周运动的物体线速度大小不变,方向时刻改变、角速度不变,方向故A错误;
B.做匀速圆周运动的物体其加速度大小不变,方向始终指向圆心,时刻在改变。故B错误;
C.根据力的作用效果,可知向心力的作用是改变物体速度、产生向心加速度。故C正确;
D.做匀速圆周运动的物体,其向心力大小不变,方向时刻在变。故D错误。
故选C。
3.C
【详解】
AB.向心加速度的方向与线速度方向垂直,选项AB错误;
CD.做匀速圆周运动物体的向心加速度的大小不变,而方向时刻变化,始终指向圆心,选项C正确,D错误。
故选C。
4.D
【详解】
A.当半径r取定值时,其向心加速度a与半径v2成正比。故A错误;
B.当半径r取定值时,其向心加速度a与半径ω2成正比。故B错误;
C.当线速度v取定值时,其角速度ω与半径r成反比。故C错误;
D.式中为常数,其角速度ω与转速T成反比。故D正确。
故选D。
5.B
【详解】
旋转仓运动和人受力如图
在旋转舱内活动时,“水平面”是一个环形,为了使宇航员在航天器上受到与他站在地球表面时相同大小的支持力,即为使宇航员随旋转
舱转动的向心加速度为定值,且有
a= g
宇航员随旋转舱转动的加速度为
由此式可知,旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小,此加速度与宇航员的质量没有关
系,故B正确;ACD错误。
故选B。
6.C
【详解】
因为B、C同轴转动,所以周期与角速度相同
因为B、A在同一个皮带上,所以速度相同,因为
所以
所以
因为

所以
因为B、A在同一个皮带上,所以速度相同,因为
所以
所以
故选C。
7.A
【详解】
向心加速度是描述质点的线速度方向变化的快慢的物理量。
故选A。
8.D
【详解】
A.根据线速度定义式,有
代入数据,得
故A错误;
B.根据线速度与角速度关系式,有
代入数据,得
故B错误;
C.根据角速度与周期的关系,有
代入数据,得
故C错误;
D.向心加速度的大小是
代入数据,得
故D正确。
故选D。
9.C
【详解】
线速度、向心力和向心加速度都是既有大小又有方向的物理量,均属于矢量;周期只有大小没有方向,属于标量。
故选C。
10.D
【详解】
A.根据线速度的公式
可知线速度大小之比为4:3,A错误;
B.根据角速度的公式
可知角速度大小之比为3:2,B错误;
C.根据公式
半径之比为8:9,C错误;
D.根据向心加速度公式
向心加速度大小之比为2:1,D正确。
故选D。
11.B
【详解】
A.因为靠摩擦传动轮子边缘上点的线速度大小相等,所以vA=vB,R1:R2=1:2,根据v=rω知,ωA:ωB=2:1.故A错误;
B.A、B两点的线速度大小相等,根据a=v2/r知,aA>aB.B、C共轴转动,则角速度相等.故B正确.
CD.A、B两点的线速度大小相等,根据v=rω知,ωA>ωB;B、C的角速度相等,根据v=rω知,vB>vC,故CD错误;
故选B.
12.8:9
【详解】
两架飞机做匀速圆周运动,由于在相同的时间内它们通过的路程之比是2:3,所以它们的线速度之比
v1:v2=2:3
由于在相同的时间内运动方向改变的角度之比是4:3,所以它们的角速度之比
ω1:ω2=4:3
由于向心加速度a=vω,故向心加速度之比为
a1:a2=8:9
13.2 0.16
【详解】
根据
代入数据解得
转速
代入数据得
14.
【详解】
A、B两点做圆周运动的半径分别为
它们的角速度相同,所以线速度之比为
加速度之比为
15.2:2:1 1:2:1 2:4:1
【详解】
(1)由题意可知
根据
可得
所以
根据
可得
16.(1)94.2m;(2)84.8m;(3)15m/s2
【详解】
(1)此过程中轿车通过的路程
(2)此过程中轿车的位移大小
(3)轿车运动的向心加速度大小
17.(1)0.5rad/s;(2)2m/s;(3)1m/s2
【详解】
(1)小孩转动的角速度为
(2)根据v=ωr得小孩转动的线速度为
(3)根据an=ω2r得小孩转动的向心加速度为
18.(1);(2);(3)
【详解】
(1)A、B间靠摩擦传动且不打滑,则有两点的线速度大小相等,即
B、C同轴转动,则有
、、

所以,点线速度大小之比
(2)由、、可得
所以
(3)根据,可得、、,所以
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