人教版高中物理必修二6.3向心力加速度 同步练习提高卷-试卷（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修二6.3向心力加速度 同步练习提高卷-试卷（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 21:46:22 | ||
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文档简介
人教版高中物理必修二6.3向心力加速度 同步练习提高卷
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 关于平抛运动和圆周运动，下列说法不正确的是（ ）
A．平抛运动是匀变速曲线运动
B．做平抛运动的物体在相等时间内速度变化量相同
C．匀速圆周运动是速度不变的运动
D．匀速圆周运动的物体加速度在不断变化
2. 地球上物体由于随地球自转运动而具有向心加速度。对此，下列说法中正确的有（ ）
A．方向都指向地心 B．赤道处最小
C．两极处最小 D．同一地点质量大的物体向心加速度也大
3. 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
4. 如图所示，A、B 为小区门口自动升降杆上的两点，A 在杆的顶端，B 在杆的中点处．杆从水平位置匀速转至竖直位置的 过程，下列判断正确的是（ ）
A．A、B 两点线速度大小之比 1：2
B．A、B 两点角速度大小之比 1：2
C．A、B 两点向心加速度大小之比 1：2
D．A、B 两点向心加速度的方向相同
5. 甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径比为3∶4，在相同的时间里甲转过20圈时，乙转过15圈，则它们所受的向心加速度之比为（ ）
A．3∶4
B．4∶3
C．4∶9
D．9∶4
6. 小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方某处有一光滑圆钉C，今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线呈竖直状态且与钉相碰时（ ）
A．小球的速度突然增大
B．小球的向心加速度突然增大
C．小球的向心加速度不变
D．悬线的拉力突然增大
7. 光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成α角（如图所示），与此同时对质点施加沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则（ ）
A．质点可能做直线运动 B．质点运动轨迹可能是圆
C．质点运动轨迹可能是抛物线 D．质点一定做匀变速运动
8. 下图为某种自行车的链轮、链条、飞轮、踏板、后轮示意图，在骑行过程中，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮与飞轮的半径之比为3:1，后轮直径为660mm，当脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度为5rad/s时，后轮边缘处A点的线速度和向心加速度为( )
A．v＝9.90 m/s
B．a＝148.50 m/s2
C．v＝4.95 m/s
D．a＝74.25 m/s2
二、解答题（本大题共3道小题）
9. 运用纳米技术能够制造出超微电机，英国的一家超微研究所宣称其制造的超微电机转子的半径只有30μm，转速高达2000r/min，试估算位于转子边缘的一个质量为10 × 10 - 26kg的原子的向心加速度大小。(保留两位有效数字)
10. 一物体沿半径为的圆形轨道在水平面内做匀速圆周运动，线速度为，在点运动方向为正北，经周期运动至点，在点运动方向为正东，如图所示，求：
（1）物体从到过程通过的路程和位移．
（2）物体运动的角速度和向心加速度的大小．
11. 如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20cm处放置一小物块，其质量为m=2kg，物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.5。当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时，物块随圆盘一起转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)物块的线速度大小；
(2)物块的向心加速度大小；
(3)欲使物块与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的角速度不能超过多大？
三、填空题（本大题共4道小题）
12. 如图所示是起吊重物的吊车，当液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，则下列说法正确的是（ ）
A．M和N两点的周期之比为1：2
B．M和N两点的角速度之比为1：2
C．M和N两点的线速度之比为1：2
D．M和N两点的向心加速度之比为1：4
13. 小明骑着一辆自行车（甲图）在平直的路面上匀速前行，脚踏板连接的大齿轮与后轮上的小齿轮通过链条传动，可将大齿轮、小齿轮、后轮简化为如图乙所示模型，A、B、C分别为大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的一质点，则角速度ωA______ωB（填“＞”、“=”或“＜”），向心加速度aB______aC（填“＞”、“=”或“＜”）．
14. 如图所示，摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动，A为主动轮，B、C为从动轮，A的半径为20cm，B的半径为10cm，C的半径为15cm，则A、B两轮边缘上的点的线速度大小之比vA：vB=_____，角速度之比ωA：ωB=_____，向心加速度之比aA：aB=_____。
15. 半径50m的摩天轮匀速转动，周期为1200s。座舱经过底部弧长5m的范围为下客区域，则舱内乘客有______s时间出舱。若乘客能感受到的最小加速度约0.02m/s2，则乘客在乘坐该摩天轮时______（选填“能”或“不能”）感受到因转动而产生的加速度。
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】C
【详解】
AB．平抛运动的加速度为重力加速度，所以加速度恒定不变，则在相等的时间内速度的改变量一定相等，是匀变速曲线运动，故AB不符题意；
C．匀速圆周运动的线速度大小不变，而线速度的方向改变，则其速度改变，是变速运动，故C符合题意；
D．匀速圆周运动的加速度就是向心加速度，始终指向圆心，故方向时刻改变，故D不符题意；
故选C。
2. 【答案】C
【详解】
向心加速度指向做圆周运动的圆心，随地球自转的物体的向心加速度指向所在纬线的圆的圆心，轨道半径在赤道上最大，两极处最小，由a＝ω2r知，向心加速度在赤道处最大，两极处最小，与质量无关。
故选C。
3. 【答案】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．
4. 【答案】D
【详解】
A、B两点在同一根杆上角速度相等，故B错误；根据v=ωr，可知vA：vB=rA：rB=2：1，故A错误；根据可知，aA：aB=rA：rB=2：1，故C错误；A、B 两点向心加速度的方向均指向圆心，故D正确．所以D正确，ABC错误．
5. 【答案】B
【解析】
【详解】
相同时间里甲转过20圈，乙转过15圈，根据角速度定义可知
由题意可知
根据得它们所受的向心加速度之比为
故B正确，A、C、D错误；
故选B。
6. 【答案】BD
【解析】
【详解】
A．在最低点小球受到重力和绳子的拉力作用，且两个力与小球的运动方向都垂直，则这两个力都不做功，所以悬线与钉子碰撞的前后瞬间,小球的线速度大小不变.故A错误；
BC．根据随着半径的减小，向心加速度增大，故B正确；C错误；
D．根据牛顿第二定律可知半径减小，则绳子的拉力F增大，故D正确；
7. 【答案】ACD
【详解】
AC．由于Fx和Fy均为恒力，其合力F也为恒力，当F的方向与v的方向相同时，质点做匀加速直线运动，当F的方向与v的方向垂直时，质点做类平抛运动，轨迹为抛物线，AC正确；
B．恒力作用下质点运动的加速度恒定，一定做匀变速运动，不可能做圆周运动，故运动轨迹不可能是圆，B错误，D正确。
故选ACD。
8. 【答案】CD
【详解】
A、C、踏板与链轮同轴转动，角速度相等，飞轮与后轮同轴转动，角速度相等．而链轮和飞轮用链条连接，线速度相等，所以可知飞轮的角速度为踏板角速度的3倍，即为15rad/s，根据v＝rω，则后轮的线速度为v=4.95 m/s，故A错误，C正确．B、D、向心加速度为a＝vω＝4.95m/s×15 rad/s＝74.25 m/s，则B错误，选项D正确．故选CD．
二、解答题（本大题共3道小题）
9. 【答案】1.3m/s2
【详解】
周期
T = = s = 0.03s
原子的角速度
ω = = rad/s
原子的向心加速度
a = ω2r = × 30 × 10 - 6m/s2 ≈ 1.3m/s2
10. 【答案】（1）从A到B的路程为： ，位移为：，方向由A指向B ；
（2）物体运动的角速度和向心加速度的大小分别为， ．
【解析】
【详解】
（1）物体从A到B的过程中路程为：
物体从A到B的过程中位移大小为：
方向由A指向B．
（2）角速度为：
向心加速度为：
答案：（1） ，方向由A指向B.（2）物体运动的角速度，向心加速度的大小．
11. 【答案】（1）0.4 m/s （2）0.8 m/s2 （3）5 rad/s
【详解】
（1）当时，滑块的线速度
（2）当时，滑块的向心加速度
（3）当物块刚要发生滑动时最大静摩擦力充当向心力，设此时圆盘转动的角速度为
由牛顿第二定律得
解得
故圆盘转动的角速度不能超过。
三、填空题（本大题共4道小题）
12. 【答案】C
【详解】
A．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，可知M和N两点的周期之比为1：1，A错误；
B．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，可知M和N两点的角速度之比为1：1，B错误；
C．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，由可知M和N两点的线速度之比为1：2，C正确；
D．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，由可知M和N两点的加速度之比为1：2，D错误。
故选C。
13. 【答案】 ＜ ； ＜
【解析】
【详解】
A、B两点靠链条传动，线速度相等，根据v=rω知，A、B两点角速度与半径成反比，rA＞rB，故ωA＜ωB ；B、C两点具有相等的角速度，由向心加速度a=ω2R知，B、C向心加速度与半径成正比，rB＜rC．故aB＜aC.
14. 【答案】 1：1 1：2 1：2
【详解】
摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动，三个轮子边缘上的点线速度大小相等
vA：vB=1：1
A、B两轮边缘上的点半径之比为2：1，根据v=ωr可得，角速度之比为1：2。
A、B两轮边缘上的点半径之比为2：1，根据知，则向心加速度之比为1：2。
15. 【答案】 19.1 不能
【详解】
摩天轮边缘的线速度为
舱内乘客能出舱的时间为
摩天轮边缘的向心加速度大小为
则乘客在乘坐该摩天轮时不能感受到因转动而产生的加速度。
2 / 2
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 关于平抛运动和圆周运动，下列说法不正确的是（ ）
A．平抛运动是匀变速曲线运动
B．做平抛运动的物体在相等时间内速度变化量相同
C．匀速圆周运动是速度不变的运动
D．匀速圆周运动的物体加速度在不断变化
2. 地球上物体由于随地球自转运动而具有向心加速度。对此，下列说法中正确的有（ ）
A．方向都指向地心 B．赤道处最小
C．两极处最小 D．同一地点质量大的物体向心加速度也大
3. 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
4. 如图所示，A、B 为小区门口自动升降杆上的两点，A 在杆的顶端，B 在杆的中点处．杆从水平位置匀速转至竖直位置的 过程，下列判断正确的是（ ）
A．A、B 两点线速度大小之比 1：2
B．A、B 两点角速度大小之比 1：2
C．A、B 两点向心加速度大小之比 1：2
D．A、B 两点向心加速度的方向相同
5. 甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径比为3∶4，在相同的时间里甲转过20圈时，乙转过15圈，则它们所受的向心加速度之比为（ ）
A．3∶4
B．4∶3
C．4∶9
D．9∶4
6. 小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方某处有一光滑圆钉C，今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线呈竖直状态且与钉相碰时（ ）
A．小球的速度突然增大
B．小球的向心加速度突然增大
C．小球的向心加速度不变
D．悬线的拉力突然增大
7. 光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成α角（如图所示），与此同时对质点施加沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则（ ）
A．质点可能做直线运动 B．质点运动轨迹可能是圆
C．质点运动轨迹可能是抛物线 D．质点一定做匀变速运动
8. 下图为某种自行车的链轮、链条、飞轮、踏板、后轮示意图，在骑行过程中，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮与飞轮的半径之比为3:1，后轮直径为660mm，当脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度为5rad/s时，后轮边缘处A点的线速度和向心加速度为( )
A．v＝9.90 m/s
B．a＝148.50 m/s2
C．v＝4.95 m/s
D．a＝74.25 m/s2
二、解答题（本大题共3道小题）
9. 运用纳米技术能够制造出超微电机，英国的一家超微研究所宣称其制造的超微电机转子的半径只有30μm，转速高达2000r/min，试估算位于转子边缘的一个质量为10 × 10 - 26kg的原子的向心加速度大小。(保留两位有效数字)
10. 一物体沿半径为的圆形轨道在水平面内做匀速圆周运动，线速度为，在点运动方向为正北，经周期运动至点，在点运动方向为正东，如图所示，求：
（1）物体从到过程通过的路程和位移．
（2）物体运动的角速度和向心加速度的大小．
11. 如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20cm处放置一小物块，其质量为m=2kg，物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.5。当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时，物块随圆盘一起转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)物块的线速度大小；
(2)物块的向心加速度大小；
(3)欲使物块与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的角速度不能超过多大？
三、填空题（本大题共4道小题）
12. 如图所示是起吊重物的吊车，当液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，则下列说法正确的是（ ）
A．M和N两点的周期之比为1：2
B．M和N两点的角速度之比为1：2
C．M和N两点的线速度之比为1：2
D．M和N两点的向心加速度之比为1：4
13. 小明骑着一辆自行车（甲图）在平直的路面上匀速前行，脚踏板连接的大齿轮与后轮上的小齿轮通过链条传动，可将大齿轮、小齿轮、后轮简化为如图乙所示模型，A、B、C分别为大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的一质点，则角速度ωA______ωB（填“＞”、“=”或“＜”），向心加速度aB______aC（填“＞”、“=”或“＜”）．
14. 如图所示，摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动，A为主动轮，B、C为从动轮，A的半径为20cm，B的半径为10cm，C的半径为15cm，则A、B两轮边缘上的点的线速度大小之比vA：vB=_____，角速度之比ωA：ωB=_____，向心加速度之比aA：aB=_____。
15. 半径50m的摩天轮匀速转动，周期为1200s。座舱经过底部弧长5m的范围为下客区域，则舱内乘客有______s时间出舱。若乘客能感受到的最小加速度约0.02m/s2，则乘客在乘坐该摩天轮时______（选填“能”或“不能”）感受到因转动而产生的加速度。
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】C
【详解】
AB．平抛运动的加速度为重力加速度，所以加速度恒定不变，则在相等的时间内速度的改变量一定相等，是匀变速曲线运动，故AB不符题意；
C．匀速圆周运动的线速度大小不变，而线速度的方向改变，则其速度改变，是变速运动，故C符合题意；
D．匀速圆周运动的加速度就是向心加速度，始终指向圆心，故方向时刻改变，故D不符题意；
故选C。
2. 【答案】C
【详解】
向心加速度指向做圆周运动的圆心，随地球自转的物体的向心加速度指向所在纬线的圆的圆心，轨道半径在赤道上最大，两极处最小，由a＝ω2r知，向心加速度在赤道处最大，两极处最小，与质量无关。
故选C。
3. 【答案】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．
4. 【答案】D
【详解】
A、B两点在同一根杆上角速度相等，故B错误；根据v=ωr，可知vA：vB=rA：rB=2：1，故A错误；根据可知，aA：aB=rA：rB=2：1，故C错误；A、B 两点向心加速度的方向均指向圆心，故D正确．所以D正确，ABC错误．
5. 【答案】B
【解析】
【详解】
相同时间里甲转过20圈，乙转过15圈，根据角速度定义可知
由题意可知
根据得它们所受的向心加速度之比为
故B正确，A、C、D错误；
故选B。
6. 【答案】BD
【解析】
【详解】
A．在最低点小球受到重力和绳子的拉力作用，且两个力与小球的运动方向都垂直，则这两个力都不做功，所以悬线与钉子碰撞的前后瞬间,小球的线速度大小不变.故A错误；
BC．根据随着半径的减小，向心加速度增大，故B正确；C错误；
D．根据牛顿第二定律可知半径减小，则绳子的拉力F增大，故D正确；
7. 【答案】ACD
【详解】
AC．由于Fx和Fy均为恒力，其合力F也为恒力，当F的方向与v的方向相同时，质点做匀加速直线运动，当F的方向与v的方向垂直时，质点做类平抛运动，轨迹为抛物线，AC正确；
B．恒力作用下质点运动的加速度恒定，一定做匀变速运动，不可能做圆周运动，故运动轨迹不可能是圆，B错误，D正确。
故选ACD。
8. 【答案】CD
【详解】
A、C、踏板与链轮同轴转动，角速度相等，飞轮与后轮同轴转动，角速度相等．而链轮和飞轮用链条连接，线速度相等，所以可知飞轮的角速度为踏板角速度的3倍，即为15rad/s，根据v＝rω，则后轮的线速度为v=4.95 m/s，故A错误，C正确．B、D、向心加速度为a＝vω＝4.95m/s×15 rad/s＝74.25 m/s，则B错误，选项D正确．故选CD．
二、解答题（本大题共3道小题）
9. 【答案】1.3m/s2
【详解】
周期
T = = s = 0.03s
原子的角速度
ω = = rad/s
原子的向心加速度
a = ω2r = × 30 × 10 - 6m/s2 ≈ 1.3m/s2
10. 【答案】（1）从A到B的路程为： ，位移为：，方向由A指向B ；
（2）物体运动的角速度和向心加速度的大小分别为， ．
【解析】
【详解】
（1）物体从A到B的过程中路程为：
物体从A到B的过程中位移大小为：
方向由A指向B．
（2）角速度为：
向心加速度为：
答案：（1） ，方向由A指向B.（2）物体运动的角速度，向心加速度的大小．
11. 【答案】（1）0.4 m/s （2）0.8 m/s2 （3）5 rad/s
【详解】
（1）当时，滑块的线速度
（2）当时，滑块的向心加速度
（3）当物块刚要发生滑动时最大静摩擦力充当向心力，设此时圆盘转动的角速度为
由牛顿第二定律得
解得
故圆盘转动的角速度不能超过。
三、填空题（本大题共4道小题）
12. 【答案】C
【详解】
A．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，可知M和N两点的周期之比为1：1，A错误；
B．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，可知M和N两点的角速度之比为1：1，B错误；
C．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，由可知M和N两点的线速度之比为1：2，C正确；
D．因为吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，由可知M和N两点的加速度之比为1：2，D错误。
故选C。
13. 【答案】 ＜ ； ＜
【解析】
【详解】
A、B两点靠链条传动，线速度相等，根据v=rω知，A、B两点角速度与半径成反比，rA＞rB，故ωA＜ωB ；B、C两点具有相等的角速度，由向心加速度a=ω2R知，B、C向心加速度与半径成正比，rB＜rC．故aB＜aC.
14. 【答案】 1：1 1：2 1：2
【详解】
摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动，三个轮子边缘上的点线速度大小相等
vA：vB=1：1
A、B两轮边缘上的点半径之比为2：1，根据v=ωr可得，角速度之比为1：2。
A、B两轮边缘上的点半径之比为2：1，根据知，则向心加速度之比为1：2。
15. 【答案】 19.1 不能
【详解】
摩天轮边缘的线速度为
舱内乘客能出舱的时间为
摩天轮边缘的向心加速度大小为
则乘客在乘坐该摩天轮时不能感受到因转动而产生的加速度。
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