2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度 同步练习（Word版含答案）

2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．做匀速圆周运动的物体，下列哪个物理量是不变的( )
A．线速度 B．加速度 C．角速度 D．相同时间内的位移
2．用细线拴着一个小球，在光滑水平面上作匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A．小球线速度大小一定时，线越长越容易断
B．小球线速度大小一定时，线越短越不容易断
C．小球角速度一定时，线越长越容易断
D．小球角速度一定时，线越短越容易断
3．如图所示，地球绕过球心的轴O1O2以角速度ω旋转，A、B为地球表面上两点，下列说法中正确的是（　　）
A．A、B两点具有相同的线速度
B．A、B两点重力加速度大小相等
C．A、B两点具有相同的向心加速度
D．A点的向心加速度较大
4．下列关于匀速圆周运动的说法中正确的是（　　）
A．由于匀速圆周运动的速度大小不变，所以是匀速运动
B．做匀速圆周运动的物体，所受的合外力恒定
C．一个物体做匀速圆周运动，在相等的时间内通过的位移相等
D．做匀速圆周运动的物体在相等的时间内转过的角度相等
5．如图所示，一小球从半径为R的圆弧形光滑轨道的顶端由静止开始下滑，滑到最底端时速度大小为v，已知弧形轨道的最底端恰好在圆弧轨道的正下方，用a1表示小球刚滑到轨道最低点时的加速度大小，用a2表示小球刚滑离轨道最低点时的加速度大小，以下选项正确的是（　　）
A．a1=a2= B．a1=a2=g
C．a1=，a2=g D．a1=g，a2=
6．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（ ）
A．1:2 B．2:1 C．8:9 D．9:8
7．图示为自行车的传动结构的核心部件，大齿轮通过链条带动小齿轮，小齿轮带动后轮转动。A、B、C分别是大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的三个质点，提起自行车后轮，匀速转动踏脚，则（　　）
A．B点向心加速度大于A点向心加速度 B．A点向心加速度大于C点向心加速度
C．A、B、C三点的线速度大小相等 D．B、C两点的线速度大小相等
8．洗衣机甩干过程中，有一件衣服附着在筒壁上，此过程中（　　）
A．衣服受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力
B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力提供的
C．筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大
D．筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大不变化
9．探究向心力与角速度之间的关系时，对质量相同的两个小球，操作正确的是（　　）
A．将两小球分别放在挡板A与挡板B进行操作
B．将两小球分别放在挡板A与挡板C进行操作
C．将两小球分别放在挡板B与挡板C进行操作
D．调整传动皮带使两个变速塔轮角速度相同
10．如图所示为蒙晋边界的黄河大峡谷，河水沿着河床做曲线运动。图中A、B、C、D四处，受河水冲击最严重的是哪处（　　）
A．A处 B．B处 C．C处 D．D处
11．关于匀速圆周运动的向心加速度和，下列说法正确的是（ ）
A．向心加速度与圆周运动的半径r总是成反比
B．向心加速度与圆周运动的半径r总是成正比
C．向心加速度的这两个公式是互相矛盾的
D．当线速度一定时，向心加速度与半径成反比；当角速度一定时向心加速度与半径成正比
12．如图，半径为0.1m的半球形陶罐随水平转台一起绕过球心的竖直轴水平旋转，当旋转角速度为10rad/s时，一质量为m的小物块恰好能随陶罐一起与陶罐保持相对静止做匀速圆周运动，已知小物块与陶罐的球心O的连线跟竖直方向的夹角θ为37°，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（重力加速度g取10m/s2，sin37°取0.6，cos37°取0.8）。则小物块与陶罐内壁的动摩擦因数μ为（　　）
A． B． C． D．
13．2022年北京冬季奥运会，将于2022年2月4日至20日在北京与张家口举行。如图所示为我国运动员“双人花样滑冰”训练时的情景，下列说法正确的是（　　）
A．以男运动员为参考系，女运动员是静止的
B．研究女运动员的技术动作时，可以把她看成质点
C．若女运动员做圆周运动，她旋转一周的平均速度为零
D．女运动员旋转时的加速度方向始终沿着伸直的手臂方向
14．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（　　）
A．根据，向心加速度的大小一定跟圆周的半径成反比
B．根据，向心加速度的大小一定跟圆周的半径成正比
C．根据，角速度的大小一定跟圆周的半径成反比
D．根据，角速度的大小一定跟转动周期成反比
15．如图所示，一倾斜的圆筒绕固定轴以恒定的角速度转动，圆筒的半径。筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止，小物体与圆筒间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转动轴与水平面间的夹角为，重力加速度取，则的最小值是（　　）
A．1rad/s B．rad/s C． D．
二、填空题（共4题）
16．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___________。
17．一个小物体与圆盘保持相对静止如图1所示，随圆盘一起做匀速圆周运动，则物体的受_____个力作用，使物体做圆周运动的向心力是由_______提供，方向____________．
18．一只电子钟的时针和分针的长度之比为2∶3，角速度之比为________，时针和分针针端的线速度之比为________，向心加速度之比为________．
19．如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置．转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动．塔轮至上而下有三层，每层左右半径比分别是1：1、2：1和3：1．左右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比．实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C到塔轮中心的距离相等．两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出．
（1）在该实验中应用了 _____来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法
（2）用两个质量相等的小球放在A、C位置，匀速转动时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左右塔轮半径之比为 _______．
三、综合题（共3题）
20．如图所示，与轻绳相连的滑块（视作质点）置于水平圆盘上，绳的另一端固定于圆盘中心的转轴上，绳子刚好伸直且无弹力，绳长．滑块随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑动），滑块的质量，与水平圆盘间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度求：
（1）圆盘角速度时，滑块受到静摩擦力的大小；
（2）圆盘的角速度至少为多大时，绳中才会有拉力；
21．如图所示，长度L＝0.5m的轻杆，一端固定质量为m＝1.0kg的小球，另一端固定在转动轴O上，小球绕轴在水平面上匀速转动，杆每隔0.1s转过30°角，试求小球运动的向心加速度。
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．C
2．C
3．D
4．D
5．C
6．B
7．A
8．D
9．B
10．B
11．D
12．A
13．C
14．D
15．C
16．
17． 3 静摩擦力 指向圆心
18． 1∶12 1∶18 1∶216
19． B 2：1
20．(1) (2)
21．
22．
答案第1页，共2页