6.3向心加速度同步练习-试卷(word版含答案)

6.3向心加速度同步练习
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 关于运动和力，下列说法正确的是（　　）
A．没有力的作用，物体就不会运动
B．做曲线运功的物体其合外力方向与运动方向一定不在一条直线上
C．做圆周运动的物体，其合外力一定指向圆心
D．做匀速运动的物体，其合外力不一定恒定
2. 关于向心加速度，下列说法中正确的是( )．
A．物体做匀速圆周运动的向心加速度始终不变：
B．物体的线速度越大，向心加速度也越大：
C．物体的角速度越大，向心加速度也越大：
D．物体的线速度与角速度的乘积越大，向心加速度越大．
3. 当物体做匀速圆周运动时，以下说法正确的是( )
A．物体速度保持不变
B．物体加速度保持不变
C．物体所受合外力大小保持不变
D．物体所受合外力为恒力
4. 如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．当圆盘绕其竖直的中心轴匀速转动时，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）
A．A的角速度比B的小 B．A、B的角速度一样大
C．A的线速度比B的小 D．A、B的线速度一样大
5. 关于作匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是：( )
A．向心加速度的大小和方向都不变
B．匀速圆周运动是变速运动
C．向心加速度方向一定指向圆心
D．物体做半径一定的匀速圆周运动时，其线速度与角速度成正比
6. 由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆与横杆链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆始终保持水平。杆绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．P点在水平方向做匀速运动
B．P点在竖直方向做匀速运动
C．Q点的加速度大小始终不变
D．Q点做匀速直线运动
7. 如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比（　　）
A．线速度之比为1∶4 B．角速度之比为1∶4
C．向心加速度之比为8∶1 D．向心加速度之比为1∶4
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、填空题（本大题共2道小题）
9. 半径为和R的圆柱体靠摩擦传动，已知，A．B分别是小圆柱体与大圆柱体边缘上的一点，C是大圆柱体上的一点，，如图所示，若两圆柱之间没有打滑现象，则__________；______________．
10. 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=_____。
三、解答题（本大题共3道小题）
11. 月球绕地球公转的轨道接近圆，半径为，公转周期是天月球绕地球公转的向心力加速度是多大？
12. 有一个匀速转动的圆盘，已知圆盘边缘一点A的线速度是，沿半径方向距边缘为L的一点B的线速度为。试求：
(1)圆盘的半径和角速度；
(2)A点的向心加速度大小和B点的向心加速度大小。
13. 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)
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】B
【详解】
A．物体不受力仍然可以做匀速直线运动，故A错误；
B．做曲线运功的物体其合外力方向与运动方向一定不在一条直线上，故B正确；
C．只有做匀速圆周运动的物体，其合外力才一定指向圆心，故C错误；
D．做匀速运动的物体，其合外力一定为零，保持恒定，故D错误。
故选B。
2. 【答案】D
【详解】
A. 物体做匀速圆周运动的向心加速度大小不变，但方向时刻变化，故A错误；
B. 根据可知物体的线速度越大，向心加速度不一定越大，因为半径不确定，故B错误；
C. 根据 可知在半径相等时，物体的角速度越大，向心加速度也越大，当半径的大小不确定，故C错误
D. 根据
所以物体的线速度与角速度的乘积越大，向心加速度越大，故D正确．
3. 【答案】C
【详解】
A、匀速圆周运动的线速度大小不变，方向变化，是变速运动，故A错误；B、匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动，故B错误；C、物体所受合外力提供向心力，大小不变，但方向时刻指向圆心，是个变力，故C正确，D错误．故选C．
4. 【答案】B
【解析】
【详解】
AB．两个座椅属于同轴转动，具有相同的角速度，A错误B正确；
CD．根据公式，B的运动半径小，而两者的角速度相同，所以B的线速度小，CD错误。
故选B。
5. 【答案】BCD
【解析】
【详解】
A．作匀速圆周运动的物体向心加速度的大小不变，方向不断变化，选项A错误；
B．匀速圆周运动的速度方向不断变化，则是变速运动，选项B正确；
C．向心加速度方向一定指向圆心，选项C正确；
D．物体做半径一定的匀速圆周运动时，根据v=ωr可知，其线速度与角速度成正比，选项D正确；
故选BCD.
6. 【答案】C
【详解】
A．P点相对于O点在水平方向的位置x关于时间t的关系为
x = lOPcos（ + ωt）
则可看出P点在水平方向也不是匀速运动，A错误；
B．P点在竖直方向相对于O点在竖直方向的位置y关于时间t的关系为
y = lOPsin（ + ωt）
则可看出P点在竖直方向不是匀速运动，B错误；
C．由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，则P点绕O点做匀速圆周运动，则P点的线速度大小不变，因Q点相对于P点的位置不变，则Q点绕另一个圆心做匀速圆周运动，加速度大小不变，C正确；
D．Q点的运动轨迹是一个圆周，故D错误。
故选C。
7. 【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
设轮1边缘的线速度为v，则轮3边缘的线速度也为v，轮2和轮3 是同轴转动，角速度相同，根据
v=ωr
可知，轮2边缘的线速度为2v，轮4边缘的线速度也为2v，即轮1边缘的a点线速度与轮4边缘的c点线速度之比为1:2；根据
v=ωr
可知，角速度之比为1∶4；根据
a=ωv
可知，向心加速度之比为1∶8。
故选B。
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、填空题（本大题共2道小题）
9. 【答案】 2：2：1 4：2：1
【详解】
试题分析：传动过程中，两圆柱之间没有打滑现象，说明A．B两点的线速度相等，即，B．C绕同一个轴转动，角速度相等， ，根据可知， ，所以，根据得：．
10. 【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。
三、解答题（本大题共3道小题）
11. 【答案】
【详解】
试题分析：月球的公转周期为T=27.3天，轨道半径r等于月地距离，月球绕地球做匀速圆周运动，由求出月球的向心加速度．
月球的公转周期为：T=27.3天=27.3×24×3600s≈2.36×106s
则月球的向心加速度为：
代入数据解得：
12. 【答案】(1)，；(2)，
【详解】
（1）设圆盘的半径为R，角速度为ω。由题意可得
两式联立解得
（2）A点的向心加速度大小为
B点的向心加速度大小为
13. 【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
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