6.3向心加速度 专题复习练（Word版含答案）

6.3向心加速度专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，A、B两物体作匀速圆周运动时的向心加速度随半径变化的关系图线，其中B图线为双曲线，可得出（　　）
A．A物体运动时的线速度大小保持不变
B．A物体运动时的角速度大小保持不变
C．B物体运动时的角速度保持不变
D．B物体运动的线速度随r而改变
2．如图所示，某游乐场的大型摩天轮半径为R，匀速旋转一周需要的时间为t。已知质量为m的小华乘坐的车厢此刻处于摩天轮的最底部，则下列说法正确的是（　　）
A．摩天轮运动的角速度为
B．摩天轮运动的线速度为
C．摩天轮运动的向心加速度为
D．在最低点时座椅对小华的作用力大小为
3．下列关于匀速圆周运动向心力的说法中，正确的是（　　）
A．因为物体做匀速圆周运动，速度不变，所以向心力是恒力
B．向心力既可以改变物体运动的方向，也可以改变运动的大小
C．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
D．向心力的方向始终指向圆心，且大小不变
4．光盘驱动器在读取内圈数据时，以恒定线速度方式读取，而在读取外圈数据时，以恒定角速度的方式读取。设内圈内边缘半径为R1，内圈外边缘半径为R2，外圈外边缘半径为R3。A、B、C分别为内圈内边缘、内圈外边缘和外圈外边缘上的点。则读取内圈上A点时A点的向心加速度大小和读取外圈上C点时，C点的向心加速度大小之比为（ ）
A． B． C． D．
5．放在赤道上的物体甲与放在北纬60°处的物体乙，由于地球的自转，如下关系正确的是（ ）
A．角速度之比为2：1 B．线速度之比为2：1
C．向心加速度之比为1：4 D．向心加速度之比为4：1
6．如图所示， O、O1为两个皮带轮， O轮的半径为r， O1轮的半径为R， 且R>r。M点为O轮边缘上的一点， N点为O1轮边缘上的一点。当皮带轮转动时（设运动过程中不打滑）， 则（　　）
A．M点的线速度一定大于N点的线速度
B．M点的线速度一定小于N点的线速度
C．M点的向心加速度一定大于N点的向心加速度
D．M点的向心加速度一定小于N点的向心加速度
7．某质点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．线速度保持不变
B．加速度保持不变
C．向心力保持不变
D．所受外力的合力方向始终与线速度方向垂直
8．关于向心力，下列说法正确的是（　　）
A．做匀速圆周运动的物体，其受到的向心力是不变的
B．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力
C．向心力既可以改变物体速度方向，又可以改变物体速度大小
D．向心力是根据力的作用效果命名的，它可以由某个力、或物体受到的几个力的合力、或物体受到的某个力的分力来提供
9．如图所示，半径为的圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，在距轴为处有一竖直杆，杆上用长为的细线悬挂一小球．当圆盘以角速度匀速转动时，小球也以同样的角速度做匀速圆周运动，这时细线与竖直方向的夹角为，则小球的向心加速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
10．小明用手掌水平托着一个苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动（如图所示）。对苹果从最左侧b点到最右侧d点之间运动的过程，下列说法中正确的是（　　）
A．苹果一直处于失重状态
B．手掌对苹果的支持力一直不变
C．苹果所受的合外力越来越大
D．手掌对苹果的摩擦力先增大后减小
11．中国古代玩具饮水鸟折射出了中华民族的伟大智慧，其本质是一台热机。如图所示，鸟身可以在“无动力”的情况下绕着中间的轴时快时慢地旋转。若鸟头上的A点到轴的距离与鸟肚子上的B点到轴的距离分别为7cm、3cm，则运动过程中（　　）
A．A、B两点的线速度大小之比为3:7
B．A、B两点的角速度大小之比为3:7
C．A、B两点的向心加速度大小之比为7:3
D．A、B两点转速大小之比为7:3
12．如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若拖拉机行进时车轮没有打滑，则（　　）
A．两轮转动的周期相等
B．两轮转动的转速相等
C．A点和B点的线速度大小之比为1：2
D．A点和B点的向心加速度大小之比为2：1
13．如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为，轮的半径大小与C轮相同，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轮也随之无滑动地转动起来，a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中（　　）
A．角速度之比为1：2：2 B．线速度大小之比为2：2：1
C．转速之比为2：1：2 D．向心加速度大小之比为4：1：2
14．如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的。设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为RA、RB和RC，其半径之比为RA：RB：RC＝3：1：6，在它们的边缘分别取一点A、B、C。下列说法正确的是（　　）
A．线速度大小之比为2：2：3
B．角速度之比为2：3：1
C．转速之比为3：2：1
D．向心加速度大小之比为1：3：18
15．某只走时准确的时钟，秒针与分针由转动轴到针尖的长度之比为3:2，则（　　）
A．秒针与分针的角速度之比是1:60
B．秒针针尖与分针针尖的线速度之比是90:1
C．秒针与分针针尖的向心加速度之比是3600:1
D．秒针与分针的转速之比是12:1
二、填空题（共3题）
16．在长0.2m的细绳的一端系一小球，绳的另一端固定在水平桌面上，使小球以0.6m/s的速度在桌面上做匀速圆周运动，则小球运动的角速度为___________,向心加速度为______.
17．如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、 B两轮用皮带传动，三轮半径关系，若皮带不打滑，求A B．C轮边缘的a、b、 c三点的角速度: =_______, 线速度大小=___________，向心加速度大小= ___________.
18．一物体做半径为R，周期为T的匀速圆周运动，它的线速度为v______，向心加速度a______。
三、综合题（共4题）
19．假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径大小为R。其中，地球自转一天，24小时，共计，角速度。求：地球赤道上的物体自转时的向心加速度为约为多少？（结果保留两位有效数字）
20．如图所示的皮带传动装置中，轮B和C同轴，A、B、C分别是三个轮边缘上的质点，且其半径RA=RC=20cm，RB=10cm，已知B轮转动的周期为2s，求：
（1）图中A、B、C三点中，哪两点的线速度大小相同？哪两点的角速度大小相同？
（2）A轮转动的线速度大小.
（3）A、B、C三轮的向心加速度大小之比.
21．（1）匀速圆周运动的速度方向不断发生变化，如图所示，经过Δt时间，线速度由vA变为vB，圆周的半径为r.
试根据加速度的定义式推导向心加速度大小的公式.
（2）结合v=ωr推导可得向心加速度与角速度关系的表达式为：an=？.
（3）有人说：根据an=可知，向心加速度与半径成反比，根据an=ω2r可知，向心加速度与半径成正比，这是矛盾的.你认为呢？
22．如图所示，物体A放在地球表面处，作出它随地球自转做匀速圆周运动时的加速度方向。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．B
5．B
6．C
7．D
8．D
9．D
10．A
11．C
12．D
13．B
14．D
15．B
16． 3rad/s 1.8m/s2
17． 1：2：2； 1：1：2； 1：2：4；
18．
19．
20．（1）A、B两点线速度大小相同，B、C两点角速度大小相同
（2）（3）1:2:4
21．
（1）由于A点的速度vA方向垂直于半径r，B点的速度vB方向垂直于另一条半径r，所以∠AOB=∠CBD，故等腰△AOB和△CBD相似，根据对应边成比例可得
由于时间t很短，故弦长AB近似等于弧长，而弧长，所以
根据得
.
（2）由，代入可得
.
（3）不矛盾.说向心加速度与半径成反比是在线速度一定的情况下；说向心加速度与半径成正比是在角速度一定的情况下，所以二者并不矛盾.
22．
答案第1页，共2页