人教版（2019）高一物理必修第二册第六章圆周运动第3节向心加速度同步练习题（word 含答案）

高一物理第二学期人教版（2019)必修二第六章圆周运动
第3节向心加速度同步练习题
▲不定项选择题
1．关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是　　
A．描述线速度的方向变化的快慢
B．描述线速度的大小变化的快慢
C．描述角速度变化的快慢
D．描述向心力变化的快慢
2．A、B、C三个物体放在旋转的水平圆台上，A的质量是2m，B、C质量各为m；C离轴心的距离是2r，A、B离轴心距离为r，当圆台匀速转动时，A、B、C都没发生滑动，则A、B、C三个物体的线速度、角速度、向心加速度和向心力的大小关系正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
3．一物体作匀速圆周运动，在其运动过程中，不发生变化的物理量是（
）
A．线速度
B．向心加速度
C．合外力
D．角速度
4．在光滑的水平面上，一质量为m的小球在绳的拉力作用下做半径为r的匀速圆周运动，小球运动的线速度为v，角速度为ω，则绳的拉力F大小为（　　）
A．
B．
C．
D．
5．某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为、、,若甲轮匀速转动的角速度为，三个轮相互不打滑，则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为（
）
A．
B．
C．
D．
6．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度大小逐渐减小．汽车转弯时的加速度方向，可能正确的是
A．
B．
C．
D．
7．关于质点做匀速圆周运动的下列说法中，正确的是（　　）
A．由可知，ω与T成反比
B．由可知，a与r成正比
C．由可知，ω与r成反比，v与r成正比
D．由可知，a与r成反比
8．荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和最高点，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．在B位置时，该同学速度为零，处于平衡状态
B．在A位置时，该同学处于超重状态
C．在A位置时，该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力，处于超重状态
D．由B到A过程中，该同学向心加速度逐渐增大
9．如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕点做匀速圆周运动的俯视图。已知质量为60kg的学员在点位置，质量为70kg的教练员在点位置，点的转弯半径为5.0m，点的转弯半径为4.0m，则学员和教练员（均可视为质点）（　　）
A．运动周期之比为1：1
B．运动线速度大小之比为1：1
C．向心加速度大小之比为4：5
D．受到的合力大小之比为15：14
10．一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子．如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则（　　）
A．小球的角速度突然增大
B．小球的线速度突然减小到零
C．小球的向心加速度突然增大
D．小球的向心加速度不变
▲填空题
11．做匀速圆周运动的物体，经过一个周期，位移、路程、线速度、向心加速度、角速度这些物理量中，能够完全恢复原样的物理量是_______________________________________.
12．在长0.2m的细绳的一端系一小球，绳的另一端固定在水平桌面上，使小球以0.6m/s的速度在桌面上做匀速圆周运动，则小球运动的角速度为___________,向心加速度为______.
13．一枚硬币放在一张每分转圈的唱片上.当硬币放在距离唱片中心时的速度值为______，当硬币放在距离唱片中心时的加速度值为_____.
14．如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮的半径为10cm，小轮半径为5cm，大轮上的一点S为OP中点，则P、Q、S三点的线速度大小之比为__________．当大轮上S点的线速度是1m/s时，大轮上P点的向心加速度为aP=________m/s2．
15．如图所示，一个圆环以竖直直径
AB为轴匀速转动，则环上M、N两点的线速度之比_____，向心加速度之比______
▲实验题
16．小鹏用智能手机来研究物体做圆周运动时向心加速度和角速度、半径的关系。如图甲，圆形水平桌面可通过电机带动绕其圆心O转动，转速可通过调速器调节，手机到圆心的距离也可以调节。小鹏先将手机固定在桌面某一位置M处，通电后，手机随桌面转动，通过手机里的软件可以测出加速度和角速度，调节桌面的转速，可以记录不同时刻的加速度和角速度的值，并能生成如图乙所示的图象。
(1)由图乙可知，时，桌面的运动状态是______________（填字母编号）；
A．静止
B．匀速圆周运动
C．速度增大的圆周运动
D．速度减小的圆周运动
(2)仅由图乙可以得到的结论是：____________；
(3)若要研究加速度与半径的关系，应该保持_________不变，改变______，通过软件记录加速度的大小，此外，还需要的测量仪器是：__________________。
17．装有拉力传感器的轻绳，一端固定在光滑水平转轴O，另一端系一小球，空气阻力可以忽略．设法使小球在竖直平面内做圆周运动(如图甲)，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是，在最低点时绳上的拉力大小是．某兴趣小组的同学用该装置测量当地的重力加速度．
（1）小明同学认为，实验中必须测出小球的直径，于是他用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d=_______mm．
（2）小军同学认为不需要测小球的直径．他借助最高点和最低点的拉力，再结合机械能守恒定律即可求得．小军同学还需要测量的物理量有__________(填字母代号)．
A．小球的质量m
B．轻绳的长度
C．小球运动一周所需要的时间T
（3）根据小军同学的思路，请你写出重力加速度g的表达式____________．
▲计算题
18．一圆环，其圆心为O，若以它的直径AB为轴做匀速转动，如图所示，试求：
（1）
圆环上P、Q两点的线速度大小之比为多少？
（2）
若圆环的半径是20cm，绕AB轴转动的周期是0.01s，环上Q点的向心加速度大小是多少？
19．如图所示，半径的两圆柱体A和B，转动轴互相平行且在同一水平面内，轴心间的距离为s=3.2m。两圆柱体A和B均被电动机带动以=6rad/s的角速度同方向转动，质量均匀分布的长木板无初速地水平放置在A和B上，其重心恰好在B的正上方。从木板开始运动计时，圆柱体转动两周，木板恰好不受摩擦力的作用，且仍沿水平方向运动。设木板与两圆柱体间的动摩擦因数相同。重力加速度g=10.0m/s2，取。求：
（1）圆柱体边缘上某点的向心加速度；
（2）圆柱体A、B与木板间的动摩擦因数；
（3）从开始运动到重心恰在A的正上方所需的时间。
20．如图所示，质量为m＝1kg的可视为质点的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑，圆弧轨道与质量为M＝2kg的足够长的小车左端在最低点O点相切，并在O点滑上小车，水平地面光滑，当物块运动到障碍物Q处时与Q发生无机械能损失的碰撞。碰撞前物块和小车已经相对静止，而小车可继续向右运动（物块始终在小车上），小车运动过程中和圆弧无相互作用。已知圆弧半径R＝1.0m，圆弧对应的圆心角θ为53°，A点距水平面的高度h＝0.8m，物块与小车间的动摩擦因数为μ＝0.1，重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。试求：
（1）小物块离开A点的水平初速度v1；
（2）小物块经过O点时对轨道的压力；
（3）第一次碰撞后直至静止，物块相对小车的位移和小车做匀减速运动的总时间。
参考答案
1．A2．D3．D4．C5．A6．C7．A8．BD9．AD10．AC
11．位移
线速度
向心加速度
角速度
12．3rad/s
1.8m/s2
13．0.17
1.2
14．
15．
16．B
半径一定，角速度大小不变时，加速度大小也不变；角速度增大时，加速度也增大
转速（或角速度）
手机到圆心的距离（或半径）
刻度尺
17．5.693-5.697
A
18．
m/s2
19．(1)12.0m/s2
(2)
0.1
(3)
2.6s
20．（1）；（2）；（3）。