第六章第三节 向心加速度-高一物理人教版（2019）必修第二册 课时练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 第六章第三节 向心加速度-高一物理人教版（2019）必修第二册 课时练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 436.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-25 13:09:59 | ||
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文档简介
第六章第三节 向心加速度
【教材课后习题】
1.甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，关于以下四种情况各举一个实际的例子。在这四种情况下，哪个物体的向心加速度比较大？
A.它们的线速度大小相等，乙的半径小
B.它们的周期相等，甲的半径大
C.它们的角速度相等，乙的线速度小
D.它们的线速度大小相等，在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大
2.月球绕地球公转的轨道接近圆，半径为，公转周期是27.3 d。月球绕地球公转的向心加速度是多大？
3.一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍（如图），皮带与两轮之间不发生滑动。已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为。
（1）电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比是多少？
（2）机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，A点的向心加速度是多少？
（3）电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多少？
4.两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？
【定点变式训练】
5.关于向心加速度，下列说法正确的是( )
A.它是描述角速度变化快慢的物理量
B.它是描述线速度大小变化快慢的物理量
C.它是描述线速度方向变化快慢的物理量
D.它是描述角速度方向变化快慢的物理量
6.如图，风力发电机的叶片上有P、Q两点。其中，P在叶片的端点，Q在另一叶片的中点。当叶片转动时，下列说法正确的是( )
A.P、Q两点的向心加速度相同 B.P、Q两点的角速度相同
C.P、Q两点的线速度大小相等 D.P、Q两点的转速不同
7.如图所示为游乐场的旋转飞椅，已知飞椅和人的总质量为m，绳子与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，忽略空气的阻力以及绳子的质量。则下列说法正确的是( )
A.绳子的拉力大小为mg
B.人的向心加速度为
C.若飞椅的转速增加，绳子与竖直方向的夹角不变
D.若飞椅的转速增加，绳子的拉力增大
8.2021年8月2日，中国队选手钟天使与鲍珊菊获得东京奥运会场地自行车女子团体竞速赛冠军，如图所示，钟天使以速度v在内外侧倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动，做圆周运动的半径为r，则钟天使的向心加速度大小为( )
A. B. C. D.
9.如图所示，用一细轻杆将光滑的大圆环固定在竖直平面内，将视为质点的小环套在大环上，小环从大环的最高处由静止滑下，设小环所在位置与大环的最高处的连线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，则此时小环的向心加速度大小为( )
A. B. C. D.
答案以及解析
1.答案：见解析
解析：解：A.甲、乙线速度大小相等时，利用，半径小的向心加速度大，所以乙的向心加速度大。
B.甲、乙周期相等时，利用，半径大的向心加速度大，所以甲的向心加速度大。
C.甲、乙角速度相等时，利用，线速度大的向心加速度大，所以甲的向心加速度大。
D.甲、乙线速度大小相等时，利用，角速度大的向心加速度大。由于在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大，所以甲的角速度大，甲的向心加速度大。
2.答案：
解析：解：月球公转周期为
月球公转的向心加速度为。
3.答案：（1）3:1
（2）
（3）
解析：解：（1）由于皮带与两轮之间不发生滑动，所以两轮边缘上各点的线速度大小相等，设电动机皮带轮与机器皮带轮边缘上一点的线速度大小分别为，角速度大小分别为，边缘上一点运动的半径分别为，则
又
所以。
（2）A点的向心加速度为。
（3）电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度。
4.答案：2：1
解析：解：两艘快艇做匀速圆周运动，由于在相等时间内，它们通过的路程之比是4：3，所以它们的线速度之比为4：3；由于在相等时间内，它们运动方向改变的角度之比是3：2，所以它们的角速度之比为3：2。
由于向心加速度，所以它们的向心加速度之比为2：1。
5.答案：C
解析：圆周运动的向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，即向心加速度是描述线速度方向改变快慢的物理量。
故选C。
6.答案：B
解析：AB.这两点属于同轴转动，因此角速度相同，而向心加速度
可知P点的加速度更大，A错误，B正确；
CD.由于同轴转动，因此角速度和转速都相同，而
因此P点的线速度更大，CD错误。
故选B。
7.答案：D
解析：A.绳子的拉力大小
，
故A错误；
B.人的向心加速度为
，
故B错误；
C.飞椅的转速增加，向心加速度变大
绳子与竖直方向夹角变大，故C错误；
D.若飞椅的转速增加，绳子与竖直方向夹角变大，
绳子的拉力增大，故D正确。
故选D
8.答案：A
解析：依题意，匀速圆周运动加速度公式有
故BCD错误，A正确。
故选A。
9.答案：B
解析：设大圆环的半径为R，小环的质量为m，小环在下滑过程中，根据动能定理有，小环的向心加速度大小，选项B正确。
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【教材课后习题】
1.甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，关于以下四种情况各举一个实际的例子。在这四种情况下，哪个物体的向心加速度比较大？
A.它们的线速度大小相等，乙的半径小
B.它们的周期相等，甲的半径大
C.它们的角速度相等，乙的线速度小
D.它们的线速度大小相等，在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大
2.月球绕地球公转的轨道接近圆，半径为，公转周期是27.3 d。月球绕地球公转的向心加速度是多大？
3.一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍（如图），皮带与两轮之间不发生滑动。已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为。
（1）电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比是多少？
（2）机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，A点的向心加速度是多少？
（3）电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多少？
4.两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？
【定点变式训练】
5.关于向心加速度，下列说法正确的是( )
A.它是描述角速度变化快慢的物理量
B.它是描述线速度大小变化快慢的物理量
C.它是描述线速度方向变化快慢的物理量
D.它是描述角速度方向变化快慢的物理量
6.如图，风力发电机的叶片上有P、Q两点。其中，P在叶片的端点，Q在另一叶片的中点。当叶片转动时，下列说法正确的是( )
A.P、Q两点的向心加速度相同 B.P、Q两点的角速度相同
C.P、Q两点的线速度大小相等 D.P、Q两点的转速不同
7.如图所示为游乐场的旋转飞椅，已知飞椅和人的总质量为m，绳子与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，忽略空气的阻力以及绳子的质量。则下列说法正确的是( )
A.绳子的拉力大小为mg
B.人的向心加速度为
C.若飞椅的转速增加，绳子与竖直方向的夹角不变
D.若飞椅的转速增加，绳子的拉力增大
8.2021年8月2日，中国队选手钟天使与鲍珊菊获得东京奥运会场地自行车女子团体竞速赛冠军，如图所示，钟天使以速度v在内外侧倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动，做圆周运动的半径为r，则钟天使的向心加速度大小为( )
A. B. C. D.
9.如图所示，用一细轻杆将光滑的大圆环固定在竖直平面内，将视为质点的小环套在大环上，小环从大环的最高处由静止滑下，设小环所在位置与大环的最高处的连线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，则此时小环的向心加速度大小为( )
A. B. C. D.
答案以及解析
1.答案：见解析
解析：解：A.甲、乙线速度大小相等时，利用，半径小的向心加速度大，所以乙的向心加速度大。
B.甲、乙周期相等时，利用，半径大的向心加速度大，所以甲的向心加速度大。
C.甲、乙角速度相等时，利用，线速度大的向心加速度大，所以甲的向心加速度大。
D.甲、乙线速度大小相等时，利用，角速度大的向心加速度大。由于在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大，所以甲的角速度大，甲的向心加速度大。
2.答案：
解析：解：月球公转周期为
月球公转的向心加速度为。
3.答案：（1）3:1
（2）
（3）
解析：解：（1）由于皮带与两轮之间不发生滑动，所以两轮边缘上各点的线速度大小相等，设电动机皮带轮与机器皮带轮边缘上一点的线速度大小分别为，角速度大小分别为，边缘上一点运动的半径分别为，则
又
所以。
（2）A点的向心加速度为。
（3）电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度。
4.答案：2：1
解析：解：两艘快艇做匀速圆周运动，由于在相等时间内，它们通过的路程之比是4：3，所以它们的线速度之比为4：3；由于在相等时间内，它们运动方向改变的角度之比是3：2，所以它们的角速度之比为3：2。
由于向心加速度，所以它们的向心加速度之比为2：1。
5.答案：C
解析：圆周运动的向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，即向心加速度是描述线速度方向改变快慢的物理量。
故选C。
6.答案：B
解析：AB.这两点属于同轴转动，因此角速度相同，而向心加速度
可知P点的加速度更大，A错误，B正确；
CD.由于同轴转动，因此角速度和转速都相同，而
因此P点的线速度更大，CD错误。
故选B。
7.答案：D
解析：A.绳子的拉力大小
，
故A错误；
B.人的向心加速度为
，
故B错误；
C.飞椅的转速增加，向心加速度变大
绳子与竖直方向夹角变大，故C错误；
D.若飞椅的转速增加，绳子与竖直方向夹角变大，
绳子的拉力增大，故D正确。
故选D
8.答案：A
解析：依题意，匀速圆周运动加速度公式有
故BCD错误，A正确。
故选A。
9.答案：B
解析：设大圆环的半径为R，小环的质量为m，小环在下滑过程中，根据动能定理有，小环的向心加速度大小，选项B正确。
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