6.3 向心加速度 同步练习(Word版含答案)

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名称 6.3 向心加速度 同步练习(Word版含答案)
格式 doc
文件大小 922.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-08 22:34:13

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文档简介

6.3、向心加速度
一、选择题(共16题)
1.关于做匀速圆周运动的物体的向心加速度,下列说法正确的是(  )
A.向心加速度的大小和方向都不变
B.向心加速度的大小和方向都不断变化
C.向心加速度的大小不变,方向不断变化
D.向心加速度的大小不断变化,方向不变
2.如图所示,一同学将自行车悬挂处于静止状态,转动脚踏板使轮盘匀速转动。M为前轮盘边缘上的一点,N为后轮盘边缘上一点,前后轮盘的半径比为2∶1,则M、N两点的向心加速度之比为(  )
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.1∶4
3.欧冠淘汰赛C罗打入锁定胜局的精彩倒勾进球瞬间,如图所示,在这过程中可将腿的转动视为圆周运动,则(  )
A.大腿A点转动过程中线速度不变 B.大腿A、B两点的线速度大小相同
C.大腿A、B两点的角速度大小相同 D.大腿A、B两点的向心加速度一样大
4.小钢球做匀速圆周运动的,以下说法不正确(错误)的是(  )
A.线速度不变 B.角速度不变
C.周期不变 D.向心力大小不变
5.如图所示,风力发电机叶片上有、两点,其中在叶片的端点,在另一叶片的中点。当叶片转动时,下列说法正确的是(  )
A.两点的向心加速度方向相同 B.两点的线速度大小相等
C.两点的角速度相同 D.两点的线速度方向相同
6.关于匀速圆周运动的判断,下列说法中正确的是(  )
A.向心力不变 B.线速度不变 C.向心加速度不变 D.周期不变
7.自行车,又称脚踏车或单车。骑自行车是一种绿色环保的出行方式。如图所示,A、B、C分别是大齿轮、小齿轮以及后轮边缘上的点。则(  )
A.A点的线速度大于B点的线速度
B.A点的角速度小于B点的角速度
C.C点的角速度小于B点的角速度
D.A、B、C三点的向心加速度大小相等
8.下面说法中正确的是( )
A.平抛运动不是匀变速运动
B.匀速圆周运动是速度不变的圆周运动
C.物体在恒力作用下可能做曲线运动
D.圆周运动的向心力就是物体所受的合力
9.在地球赤道、北纬两个位置分别放有物体A、B,已知两物体质量之比mA:mB=2:1,下列说法正确的是(  )
A.它们的角速度大小之比
B.它们的线速度大小之比vA:vB=1:1
C.它们的向心加速度大小之比aA:aB=2:1
D.它们的向心力之比FA:FB=l:4
10.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径 r,a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中皮带不打滑,则(  )
A.a点与b点的线速度大小相等 B.a点与b点的角速度大小相等
C.a点与c点的线速度大小不相等 D.a点与d点的向心加速度大小相等
11.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
12.如图所示,半径分别为R和的两个转盘A、B处于水平面内,两者边缘紧密接触,靠静摩擦传动,均可以绕竖直方向的转轴及转动.一个小滑块(视为质点)位于转盘A的边缘,已知滑块与转盘间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.现使转盘B的转速逐渐增大,当小滑块恰好要相对于转盘A发生相对运动时,转盘B的角速度大小为( )
A. B. C. D.
13.两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上的同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动,如图所示,则关于a、b两小球说法正确的是(   )
A.a球角速度大于b球角速度
B.a球线速度大于b球线速度
C.a球向心力等于b球向心力
D.a球向心加速度小于b球向心加速度
14.一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s,转动周期为2s,则(  )
A.角速度为0.5 rad/s B.转速为0.5 r/s
C.轨迹半径为m D.向心加速度大小为4πm/s2
15.如图所示,风力发电机叶片上有M、N两点,其中M在叶片的端点,N在另一叶片的中点。当叶片匀速转动时,下列说法正确的是(  )
A.M点的角速度等于N点的角速度
B.M点的角速度大于N点的角速度
C.M点的向心加速度等于N点的向心加速度
D.M点的向心加速度大于N点的向心加速度
16.如图所示,A、B、C三个物体放在水平旋转圆台上,与圆台间的动摩擦因数均为,A的质量是,B和C的质量均为m,A、B到转轴的距离为R,C到转轴的距离为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当圆台匀速旋转时,下列说法正确的是(  )
A.若A、B、C均未滑动,则B的向心加速度最大
B.若A、B、C均未滑动,则B受到的摩擦力最小
C.圆台转速增大时,C比B先滑动
D.圆台转速增大时,B比A先滑动
二、填空题
17.物体沿半径为20㎝的轨道做匀速圆周运动,已知其线速度为0.2m/s,则它运动的周期为_______s,向心加速度为________m/s2.
18.质点做圆周运动的条件是:受到向心力的作用。
(1)向心力的方向:总是________________,时刻变化;
(2)向心力是根据________来命名的,并不是一种新的力,它可以是重力、弹力或摩擦力,也可以是这些力的合力;
(3)向心力的作用效果:产生________,不断改变线速度的________,使物体做圆周运动;
(4)做匀速圆周运动的物体,它所受的合力全部用来提供________。
19.如图所示的摩擦传动装置中,两轮分别绕轴心、做匀速转动,试在图中标出轮子边缘A点的速度方向________和B点受到的向心力方向________。
20.一部机器由电动机带动,机器上的皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍(如图所示),皮带与两轮之间不发生相对滑动.已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.10 m/s2.则电动机皮带轮与机器皮带轮的转速比n1:n2=_________,若机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半,A点的向心加速度为________ m/s2。
三、综合题
21.一个物体做匀速圆周运动,线速度为3m/s,角速度大小为2rad/s,求它的向心加速度的大小?
22.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相同的时间内,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,它们的向心加速度之比是多少?
23.某质点做匀速圆周运动的轨道半径为80cm,周期为2s,则它做匀速圆周运动的:
(1)角速度为多大?
(2)线速度多大?
(3)向心加速度多大?
24.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.C
【详解】
做匀速圆周运动的物体,向心力大小不变,方向时刻变化,所以向心加速度的方向始终指向圆心,在不同的时刻方向是不同的,而大小不变,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.A
【详解】
M、N两点的线速度大小相等,根据
可知,故选A。
3.C
【详解】
倒勾球的动作可简化以固定点为轴杆的转动,A、B在同一杆上,角速度相等,半径越大,线速度越大,向心加速度也越大,故两点线速度的大小和向心加速度的大小不相等。
故选C。
4.A
【详解】
A.匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻改变,故A错误;
B.匀速圆周运动的角速度不变,故B正确;
C.由公式可知,由于匀速圆周运动的角速度不变,则其周期不变,故C正确;
D.匀速圆周运动的线速度大小不变,由公式可知,向心力大小不变,故D正确。
本题选错误的,故选A。
5.C
【详解】
BCD.、两点共轴转动,两点的角速度相同,由
可知,P点的线速度较大,两点的线速度方向在各自运动轨迹的切线方向上,故方向不同,C正确,BD错误;
A.两点的向心加速度方向均指向圆心,故方向不同,A错误。
故选C。
6.D
【详解】
A.做匀速圆周运动的物体向心力大小不变,方向不断变化,则向心力不断变化,选项A错误;
B.做匀速圆周运动的物体线速度大小不变,方向不断变化,则线速度不断变化,选项B错误;
C.做匀速圆周运动的物体向心加速度大小不变,方向不断变化,则向心加速度不断变化,选项C错误;
D.做匀速圆周运动的物体周期不变,选项D正确。
故选D。
7.B
【详解】
AB.A点和B点属于同一皮带传动,皮带上各点的线速度大小相等,据v=ωr,B点的半径小,所以B的角速度大,故A错误,B正确;
C.B和C两点同轴转动,所以两点的角速度相等;故C错误;
D.A与B的线速度相等,由可知,B的向心加速度大于A的向心加速度;B和C两点的角速度相等,由a=ω2r可知,C点的向心加速度大于B点的向心加速度。故D错误。
故选B。
8.C
【详解】
A.做平抛运动的物体,只受重力作用,加速度为恒定值,所以平抛运动是匀变速曲线运动,A说法错误;
B.匀速圆周运动是速率不变的圆周运动,其速度方向在不断变化,故B说法错误;
C.物体在恒力作用下可能做曲线运动,如平抛运动,故C说法正确;
D.向心力是物体所受合力在垂直与速度方向的分量,只有在做匀速圆周运动的物体所受合力才为其向心力,故D说法错误。
故选C。
9.C
【详解】
A.A、B两物体同轴转动,角速度相同,故A错误;
B.位于赤道上的物体A与位于北纬的物体B,可知A的半径与B的半径相比为
由公式v=rω可知,A、B两点的线速度大小之比为2:1,故B错误;
C.根据a=ω2r可知,它们的向心加速度大小之比
故C正确;
D.根据F=ma可知,它们的向心力之比
故D错误。
故选C。
10.D
【详解】
ABC.由于、两点是传送带传动的两轮子边缘上两点,则有
、两点为共轴的轮子上两点,则有
根据和可得
所以有
根据和可得
故A、B、C错误;
D.由于,,则有
根据公式和则有
故D正确;
故选D。
11.D
【详解】
拖拉机行进时,两轮边缘的线速度相同,根据
可知,两轮的周期和转速不相等;根据
因后轮的半径是前轮半径的两倍,则AB两点的向心加速度之比2:1,选项ABC错误,D正确。
故选D。
12.A
【解析】
对小滑块向心力等于最大静摩擦力
μmg=mRω2
所以小圆盘转动的角速度为
A点的线速度为
所以B点的线速度大小为
则B点的角速度为
.
BCD错误,A正确。
故选A。
13.B
【详解】
A.对其中一个小球受力分析,如图,受重力,绳子的拉力,由于小球做匀速圆周运动,故合力提供向心力;
将重力与拉力合成,合力指向圆心,由几何关系得,合力
F=mgtanθ
由向心力公式得到
F=mω2r
设球与悬挂点间的高度差为h,由几何关系,得
r=htanθ
由三式得
与绳子的长度和转动半径无关,与高度h有关;而两球圆周运动到悬点的高度相同,则有
故A错误;
B.因两球角速度相等,由
v=ωr
两球转动半径,则线速度
故B正确;
C.由F=mω2r,两球转动半径,而质量m和角速度相等,则向心力
故C错误;
D.由a=ω2r,角速度相等而转动半径,则向心加速度
故D错误;
故选B。
14.BD
【详解】
A.由角速度与周期的关系得
故A错误;
B.由转速与周期的关系得
故B正确;
C.根据圆周运动的半径为
故C错误;
D.根据可得向心加速度大小为
故D正确;
故选BD。
15.AD
【详解】
AB. M、N两点属于同轴转动,故他们的角速度相等 ,A正确,B错误;
CD.根据
M点转动半径大于N点的转动半径, M点的向心加速度大于N点的向心加速度,C错误D正确。
故选AD。
16.BC
【详解】
A.三个物体都做匀速圆周运动,静摩擦力提供向心力,由于A、B、C三个物体在同一个圆台上,故角速度相等,根据题意知
由向心加速度公式
可知,C的向心加速度最大,故A错误;
B.根据向心力公式
三物体的向心力大小分别为
故B的向心力最小,因为静摩擦力提供向心力,所以B受到的摩擦力最小,,故B正确;
CD.当物体将要滑动时满足

则运动半径越大的物体越容易发生滑动,故圆台转速增大时,C比B先滑动,B和A一起发生滑动,故C正确,D错误。
故选BC。
17. 2 0.2
【详解】
根据时,;向心加速度:
18. 指向圆心 力的作用效果 向心加速度 方向 向心力
【详解】
(1)[1]向心力的方向:总是指向圆心,时刻变化;
(2)[2]向心力是效果力,是根据力的作用效果来命名的,并不是一种新的力;
(3)[3][4]向心力的作用效果:产生向心加速度, 不断改变线速度的方向, 使物体做圆周运动;
(4)[5]做匀速圆周运动的物体,它所受的合力来提供物体做匀速圆周运动所需的向心力。
19.
【详解】
匀速圆周运动的速度方向为该点的切线方向,如图所示
向心力方向沿半径指向圆心,如图所示
20. 3:1
【详解】
因电动机和机器由同一皮带连接,所以它们边缘线速度相等设电动机半径为r1,角速度ω1,机器轮半径为r2,角速度为ω2,由题意知



所以得

则电动机皮带轮与机器皮带轮的转速比
因A与皮带边缘同轴转动,所以角速度相等,向心加速度与半径成正比,
由向心加速度

21.6m/s2
【详解】
由线速度与角速度的关系可得
所以,半径为
又由向心加速度与半径和角速度的关系可得
22.2:1
【详解】
A、B两艘快艇做匀速圆周运动,由于在相同的时间内它们通过的路程之比是4:3,所以它们的线速度之比
由于在相同的时间内运动方向改变的角度之比是3:2,所以它们的角速度之比
由于向心加速度a=vω,故向心加速度之比为
23.(1)3.14rad/s;(2)2.51m/s;(3)7.88m/s2
【详解】
(1)由公式知:角速度
(2)线速度
(3)向心加速度
24.
【详解】
物体加速度方向为,指向轨迹圆的圆心,如图
答案第1页,共2页