2022高中物理第六章圆周运动3向心加速度练习含解析新人教版第二册202222202212.doc

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1、第六章 3向心加速度A组：合格性水平训练1(向心加速度的理解)以下关于向心加速度的说法中正确的选项是()A向心加速度的方向始终指向圆心B向心加速度的方向保持不变C在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的D在变速圆周运动中，向心加速度的方向不指向圆心答案A解析无论是匀速圆周运动还是变速圆周运动，向心加速度的方向时刻指向圆心，故向心加速度不恒定，A正确，B、C、D错误。2(向心加速度与半径的关系)关于质点的匀速圆周运动，以下说法中正确的选项是()A由an可知，an与r成反比B由an2r可知，an与r成正比C由vr可知，与r成反比D由2f可知，与f成正比答案D解析质点做匀速圆周运动的向心加速度与质点的线

2、速度、角速度、半径有关，当线速度一定时，向心加速度与半径成反比；当角速度一定时，向心加速度与半径成正比，对线速度和角速度与半径的关系也可以同样进行讨论，而角速度无论何时均与频率成正比。A、B、C错误，D正确。3. (向心加速度与半径的关系)(多项选择)如下图为A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，其中A的图线为双曲线的一个分支，由图可知()AA物体运动的线速度大小不变BA物体运动的角速度大小不变CB物体运动的角速度大小不变DB物体运动的角速度与半径成正比答案AC解析因为A的图线为双曲线的一个分支，说明a与r成反比，由a可知，A物体运动的线速度大小不变，故A正确，B错误；而B的

3、图线为过原点的直线，说明a与r成正比，由a2r可知，B物体运动的角速度大小不变，故C正确，D错误。4(匀速圆周运动的加速度)(多项选择)一只质量为m的老鹰，以速率v在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，那么关于老鹰的向心加速度的说法正确的选项是()A大小为 B大小为gC方向在水平面内 D方向在竖直面内答案AC解析根据an可知A正确；由于老鹰在水平面内做匀速圆周运动，向心加速度始终指向圆心，所以向心加速度的方向在水平面内，C正确。5. (传动装置中的向心加速度)如下图，两轮压紧，通过摩擦传动(不打滑)，大轮半径是小轮半径的2倍，E为大轮半径的中点，C、D分别是大轮和小轮边缘上的一点，那么E、C、D

4、三点向心加速度大小关系正确的选项是()AanCanD2anE BanC2anD2anECanC2anE DanCanE答案C解析C、E两点同轴转动，角速度相等，由an2r，有2，即anC2anE；两轮边缘点的线速度大小相等，C、D两点的线速度大小相等，由an，有，即anCanD，应选C。6. (综合)如下图，一圆环以直径AB为轴匀速转动，P、Q、R是环上的三点，那么以下说法正确的选项是()A向心加速度的大小aPaQaRB任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向不同C线速度vPvQvRD任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同答案C解析圆环各处的角速度相等，由a2r知aPaQaR，故A错误；由vr

5、知vPvQvR，故C正确；由于向心加速度总是指向圆周运动圆心，所以P、R、Q处的向心加速度的方向都垂直于AB轴且指向AB轴，即P、Q、R三点向心加速度的方向相同，B错误；线速度方向都垂直于向心加速度，故P、Q、R三点的线速度方向相同，D错误。7. (综合)如下图，一球体绕轴O1O2以角速度匀速旋转，A、B为球体上两点，以下几种说法中正确的选项是()AA、B两点具有相同的角速度BA、B两点具有相同的线速度CA、B两点的向心加速度的方向都指向球心DA、B两点的向心加速度之比为答案A解析A、B为球体上两点，因此A、B两点的角速度与球体绕轴O1O2旋转的角速度相同，A正确；如下图，A以P为圆心做圆周运

6、动，B以Q为圆心做圆周运动，因此A、B两点的向心加速度方向分别指向P、Q，C错误；设球的半径为R，那么A运动的半径rARsin60，B运动的半径rBRsin30，B错误；，D错误。8. (综合)如下图，甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动，甲沿顺时针方向做匀速圆周运动，圆周半径为R；乙做自由落体运动，当乙下落至A点时，甲恰好第一次运动到最高点B，求甲物体做匀速圆周运动的向心加速度的大小。(重力加速度为g)答案2g解析设乙下落到A点所用时间为t，那么对乙，满足Rgt2，得t，这段时间内甲运动了T，即T又由于an2RR由得，an2g。B组：等级性水平训练9(传动问题)如下图，A、B为啮合传动的两

7、齿轮(齿未画出)，rA2rB，那么A、B两轮边缘上两点的()A角速度之比为21 B向心加速度之比为12C周期之比为12 D转速之比为21答案B解析根据两轮边缘线速度大小相等，由vr，得角速度之比为ABrBrA12，故A错误；由an，得向心加速度之比为aAaBrBrA12，故B正确；由T，得周期之比为TATBrArB21，故C错误；由n，得转速之比为nAnBAB12，故D错误。10(综合)(多项选择)如下图，偏心轮的转轴为O，以O为圆心的圆内切于偏心轮，且经过偏心轮圆心P，A和B是偏心轮边缘的两点，且APOB于P，那么以下说法中正确的选项是()AA、B的角速度大小相等BA、B的线速度大小相等CA

8、、B的向心加速度大小之比为21DA、B的向心加速度大小之比为3答案AD解析A、B两点同轴转动，故二者角速度相等，A正确；由图可知A、B的转动半径之比为3，由线速度vr可知A、B的线速度大小不相等，故B错误；根据向心加速度a2r，可得A、B的向心加速度大小之比为3，故C错误，D正确。11(传动问题)如下图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，那么轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比()A线速度之比为14B角速度之比为41C向心加速度之比为81D向心加速度之比为18答案D解析由题意知vav

9、3，v2vc，又轮2与轮3同轴转动，角速度相同，v22v3，所以vavc12，A错误。，B错误。设轮4的半径为r，那么aaac，即aaac18，C错误，D正确。12. (综合)(多项选择)如下图，一小物块以大小为an4 m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径R1 m，那么以下说法正确的选项是()A小物块运动的角速度为2 rad/sB小物块做圆周运动的周期为 sC小物块在t s内通过的位移大小为 mD小物块在 s内通过的路程为零答案AB解析因为an2R，所以小物块运动的角速度为2 rad/s，周期T s，A、B正确；小物块在 s内转过弧度，通过的位移大小为 m，在 s内转过一周，通过的路程为2 m，C、D错误。13. (向心加速度和向心力的计算)滑板运动是深受青少年喜爱的运动，如下图，质量为50 kg的滑板运发动恰好从B点进入半径为2.0 m的光滑圆弧轨道，该圆弧轨道在C点与水平光滑轨道相接，运发动滑到C点时的速度大小为10 m/s。求他到达C点前瞬间的加速度大小和对轨道的压力大小。(不计各种阻力，g取10 m/s2)答案50 m/s23000 N解析运发动到达C点前的瞬间做圆周运动，加速度大小a m/s250 m/s2，方向在该位置指向圆心，即竖直向上。重力和轨道的支持力的合力提供向心力，FNmgma，故FN3000 N，由牛顿第三定律可知，FN3000 N。- 4 -