高中物理第五章圆周运动和向心加速度巩固训练新人教版必修2

第五章 圆周运动和向心加速度
【巩固练习】
一、选择题：
1、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A．匀速圆周运动是变速运动
B．匀速圆周运动的速率不变
C．任意相等时间内通过的位移相等
D．任意相等时间内通过的路程相等
2、质点做匀速圆周运动时，哪些量不变( )
A. 速率 B. 速度 C. 角速度 D. 加速度
3、关于向心加速度，下面说法正确的是( )
A．向心加速度是描述线速度变化的物理量
B．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
C．向心加速度大小恒定，方向时刻改变
D．物体做非匀速圆周运动时，向心加速度的大小也可用来计算
4、关于质点做匀速圆周运动的说法，以下正确的是( )
A. 因为，所以向心加速度与旋转半径成反比
B. 因为，所以向心加速度与旋转半径成正比
C. 因为所以角速度与旋转半径成反比
D. 因为，(为转速)，所以角速度与转速成正比
5、匀速圆周运动的特点是（ ）
A. 速度不变，加速度为零 B. 角速度不变
C. 加速度不变，但不为零 D. 速度和加速度都变化，物体所受的合力不变
E. 加速度的大小不变，但方向时刻在变化，且始终与速度方向垂直
6、机械表的时针和分针做圆周运动时( )
A. 分针角速度是时针的12倍
B. 分针角速度是时针的60倍
C. 如果分针的长度是时针的1.5倍，则分针端点的线速度是时针端点的18倍
D. 如果分针的长度是时针的1.5倍，则分针端点的线速度是时针端点的1.5倍
7、由于地球的自转，比较位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2，则( )
A．它们的角速度之比 B．它们的线速度之比
C．它们的向心加速度之比 D．它们的向心加速度之比
8、如图所示，一个球绕中心轴线以角速度ω做匀速圆周转动，则( )
A．a、b两点线速度相同
B．a、b两点角速度相同
C．若θ＝30°，则a、b两点的速度之比
D．若θ＝30°，则a、b两点的向心加速度之比
9、一个物体做曲线运动，速度处处不为零，则（ ）
A. 任何时刻物体所受的合力一定不为零 B. 任何时刻物体的加速度一定不为零
C. 物体速度的大小一定不断变化 D. 物体的速度方向一定不断变化
10、A、B两质点做匀速圆周运动，其半径之比，其角速度之比，则A、B两质点的向心加速度之比为（ ）
A. B. C. 1 D. E.
11、如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为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点的线速度大小相等 D. a点与d点的向心加速度大小相等
二、填空题：
1、如图所示的皮带传动装置中，右边两轮粘在一起且同轴，半径，皮带不打滑，则：
(1)＝_____________；(2)＝___________。
2、如图所示，在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径之比r1:r2:r3＝3:2:1，则A、B、C三点的线速度大小之比为vA:vB:vC＝________；A、B、C三点的角速度之比________；A、B、C三个轮子的转速之比n1:n2:n3＝_______．
三、计算题：
1、如图所示是一个皮带传动减速装置，轮A和轮B共轴固定在一起，各轮半径之比，求在运转过程中，轮C边缘上一点和轮D边缘上一点向心加速度之比．
2、如图所示，质量为m的小球用长为L的悬绳固定于O点，在O点的正下方处有一颗钉子，把悬绳拉直与竖直方向成一定角度，由静止释放小球，则小球从右向左摆的过程中，悬绳碰到钉子前后小球的向心加速度之比是多少?
3、飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可以看成圆弧，如图所示，如果这段圆弧的半径r＝800 m，飞行员承受的加速度为8g．飞机在最低点P的速率不得超过多少?(g取10m/s2)
【答案与解析】
一、选择题：
1、ABD
解析：由线速度定义知，速度的大小不变，也就是速率不变，但速度方向时刻改变，故A、B对；做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等，D对，C错。
2、AC
解析：在匀速圆周运动中速度、加速度是矢量，尽管其大小不变，但是其方向时刻在变化，所以选项AC正确。
3、BD
解析：加速度是描述速度变化快慢的物理量，向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量，因此A错B对；只有匀速圆周运动的向心加速度大小才恒定。故C错。
4、D
解析：在匀速圆周运动中，若线速度一定时向心加速度与半径成反比。离开某一个量一定这一前提条件，而说另外的两个量成正比或者成反比是错误的，所以ABC 选项是错误的，只有D选项正确
5、BE
解析：对于矢量而言，无论是大小还是方向发生变化，都是该量发生了变化。匀速圆周运动的特点是线速度和向心加速度的大小不变，方向时刻在变化，角速度不变，所以选项AC错误BE正确；因为恒力作用物体不可能做圆周运动和匀速圆周运动，所以D选项错误。
6、AC
解析：观察钟表不难看到，时针在转一个大格（也就是1小时）的时间内，分针转动了一周，走了12个格，也就是说，在相同的时间内分针转动的角度是时针转动角度的12倍，由角速度的定义知道，A选项正确；根据知道，线速度正比于角速度和半径的乘积，所以C 选项正确。
7、BC
解析：两物体的角速度相同，A错误；物体1的轨道半径为R，则物体2的轨道半径为，则线速度之比为，B正确；向心加速度由可知，则，C正确．
8、BCD
解析：由于a、b两点在同一球上，因此a、b两点的角速度ω相同，选项B正确；而据v＝ωr可知，选项A错误；由几何关系有，当θ＝30°时，，则，选项C正确；由，可知，选项D正确．
9、A BＤ
解析：由曲线运动的条件知道，曲线运动的质点受到的合外力一定不等于零，一定具有加速度，速度的方向一定发生变化，但是速度的大小不一定发生变化，例如匀速圆周运动，其线速度的大小就不发生变化，所以选项ABD正确。
10、A
解析：由向心加速度的计算公式， 所以选项A正确。
11、CD
解析：在不打滑的条件下，与皮带接触的各点线速度大小相等，

而同一转动物体上各点角速度相等，即
所以
即a与d点加速度相同
二、填空题：
1、1：1：2 ，1：2：2
解析：A、B两点的线速度大小相等，B、C两点的角速度相等，
根据和得到：
1：1：2
1：2：2
2、3:3:1 2:3:2 2:3:2
解析：由于O1、O2，O3两轮共轴，所以A、C两点角速度相等，即；由于O1、O2通过皮带传动，所以A、B两点线速度的大小相等，即．由，r1:r3＝3:1，，则，整理得：vA:vB:vC=3:1:1，由，r1:r2＝3:2，vA＝vB，则，整理得，由，得n1:n2:n3＝2:3:2．
三、计算题：
1、8:1
解析：B、D轮边缘线速度相等，A、C轮边缘线速度相等，A、B轮角速度相等，，，．
2、2:3
解析：在悬绳碰到钉子的前后瞬间，线速度不变．做圆周运动的半径从L变成了，则根据加速度公式得两次向心加速度之比为半径之反比，即2:3．
3、
解析：飞机在最低点做圆周运动，其向心加速度最大不得超过8g才能保证飞行员的安全．由得．