高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 向心加速度复习练习题

2020-2021学年人教版（2019）必修第二册

6.3向心加速度 课时作业5（含解析）

1．如图所示，在风力推动下，风叶带动发电机发电，M、N为同一个叶片上的两点，下列说法中正确的是

A．M点的线速度等于N点的线速度

B．M点的角速度小于N点的角速度

C．M点的向心加速度小于N点的向心加速度

D．M点的周期大于N点的周期

2．关于向心加速度,下列说法正确的是(   )

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．向心加速度的大小也可用来计算

3．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．

4．一个物体做匀速圆周运动，则这个物体（　　）

A．线速度不变

B．向心加速度不变

C．角速度不变

D．做匀变速运动

5．一做匀速圆周运动的物体，其处于（　　）

A．平衡状态 B．非平衡状态

C．速度不变的状态 D．加速度不变的状态

6．关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是（　　）

A．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动

B．物体在变力作用下，不可能做匀速圆周运动

C．物体在变力作用下，一定做曲线运动

D．物体在受到与速度不在同一直线上合外力的作用下，一定做曲线运动

7．如图所示，假设地球绕地轴自转时，在其表面上有A、B两物体（图中涂色的平面表示赤道平面），图中θ1和θ2已知，则（　　）

A．角速度之比

B．线速度之比

C．周期之比

D．向心加速度之比为

8．下列说法正确的是（　　）

A．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心

B．向心加速度描述的是线速度大小变化的快慢

C．匀速圆周运动是一种变加速曲线运动

D．物体受一恒力作用，可能做匀速圆周运动

9．如图所示，A、B两点分别位于大、 小轮的边缘上，C 点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（　　）

A．A、B两点的线速度大小相等

B．A、B两点的角速度大小相等

C．A、C两点的向心加速度大小相等

D．B、C两点的向心加速度大小相等

10．如图所示，A、B两轮绕轴O转动，A和C两轮用皮带传动（皮带不打滑），A、B、C三轮的半径之比4：5：5，a、b、c为三轮边缘上的点，则正确的是（   ）

A．线速度  

B．角速度

C．角速度  

D．向心加速度

11．质量为2.0kg的物体，在半径为2m的圆周上以2m/s的速度做匀速圆周运动。它需要的向心力大小为（　　）

A．1.0N B．4.0 N C．2.0 N D．8.0 N

12．绳子的一端拴一个重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是（　 ）

A．半径相同时，角速度越小绳越易断

B．周期相同时，半径越大绳越易断

C．线速度相等时，周期越大绳越易断

D．角速度相等时，线速度越小绳越易断

13．小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则下列说法错误的是（　　）

A．小球的角速度

B．小球运动的周期

C．t时间内小球通过的路程

D．t时间内小球转过的角度

14．下列说法正确的是（　　）

A．匀速圆周运动是一种匀速运动

B．匀速圆周运动是一种匀变速运动

C．做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的

D．向心力垂直于速度方向，不改变线速度的大小

15．物体做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（　　）

A．根据，向心加速度的大小一定跟圆周运动的半径成反比

B．根据，向心加速度的大小一定跟圆周运动的半径成正比

C．根据，角速度一定跟圆周运动的半径成反比

D．根据，角速度一定跟转速成正比

16．现代人压力普遍偏大，减压产品层出不穷，如图所示是一种叫“指尖陀螺”的减压产品。当陀螺绕中心的转轴O旋转时，陀螺上外侧B、C两点的周期、角速度、线速度大小和向心加速度大小的关系正确的是（　　）

A． B． C． D．

17．如图所示，在水平转盘上有一小木块，随转盘一起转动（木块与转盘间无相对滑动），木块到转轴的距离r=0.2m，圆盘转动的周期T=（s）。求：

(1)木块角速度大小；

(2)木块的线速度大小；

(3)木块的向心加速度大小。

18．如图所示，轮、固定在同一转轴上，轮、用皮带连接且不打滑。在、、三个轮的边缘各取一点，分别为，已知三个轮的半径比，求：

(1)三点的线速度大小之比

(2)三点的角速度之比

(3)三点的向心加速度大小之比

19．如图所示，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）

20．向心加速度是描述物体做圆周运动的速度变化快慢的物理量．（____）

参考答案

1．C

【详解】

ABD．由于M、N两点的转动的角速度相等，则周期相等， M点转动的半径小，根据v=rω知，M点的线速度小于N点的线速度，故ABD错误．
C．M、N的角速度相等，M点的转动半径小，根据a=rω2知，M点的向心加速度小于N点的加速度，故C正确．

2．B

【详解】

A．向心加速度是描述线速度变化快慢的物理量，A错误；

B．向心加速度与速度方向垂直，只改变速度方向不改变大小，B正确；

C． 匀速圆周运动向心加速度大小恒定，向心加速度方向时刻指向圆心，C错误；

D．由于向心加速度只改变方向，大小不能用公式来计算，D错误；

故选B。

3．D

【分析】

根据题中“线速度、角速度、向心加速度和向心力”可知，本题考查圆周运动，根据圆周运动的规律方法，运用线速度方程、角速度方程、向心力方程等，进行求解．

【详解】

A.因为A、B、C都没发生滑动，所以它们具有相同的角速度．A错误

B.根据，因为角速度相同，但半径不同，所以线速度不同，B错误

C.根据，因为角速度相同，所以加速度比等于半径比，C错误

D.根据，代入数据计算得出D正确

故选D

【点睛】

本题涉及结论：同轴转动的物体具有相同角速度．

4．C

【详解】

A．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向改变，A错误；

B．根据

向心加速度的大小不变，但方向始终指向圆心，时刻改变，B错误；

C．匀速圆周运动，转动一圈的时间是不变的，即周期不变，根据

角速度不变，C正确；

D．向心力的大小不变，方向始终指向圆心，时刻改变，做的是变加速运动，D错误。

故选C。

5．B

【详解】

匀速圆周运动的向心力总指向圆心，即所受合外力不为零，合外力完全提供向心加速度，是非平衡状态，速度和加速度大小不变，方向一直改变，ACD错误，B正确。

故选B。

6．D

【详解】

A．物体在受到与速度方向不在一条直线上的恒力作用下，做匀变速曲线运动，故A项错误；

B．物体做匀速圆周运动时，受到方向始终指向圆心的变力作用，故B项错误；

C．物体在大小改变、方向始终与速度共线的力作用下，一定做直线运动，故C项错误；

D．物体在受到与速度不在同一直线上合外力的作用下，一定做曲线运动，故D项正确。

故选D。

7．B

【详解】

AC．、两物体随地球自转的角速度相同，所以周期相同，因此、两物体的角速度 之比和周期之比

A错误，Ｃ错误；

B．设地球半径为，据有：，，

B正确；

D．据知，因、两物体的角速度相等，向心加速度与线速度成正比，因此得

D错误。

故选B。

8．C

【详解】

A．做圆周运动的物体，其向心加速度一定指向圆心；但还可能存在切向加速度；故合加速度不一定指向圆心，故A错误；
B．向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢，故B错误；
C．匀速圆周运动的向心加速度指向圆心，方向不断改变，故C正确；
D．匀速圆周运动的合力一定始终指向圆心，故一定为变力，所以物体受恒力作用，不可能做匀速圆周运动，故D错误。

故选C。

9．A

【详解】

A．靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，知A、B两点具有相同的线速度， A正确；

B．根据

A、B两点半径不一样，角速度不同，B错误；

C．A、C两点在同一个大圆上，角速度大小相等，半径不同，根据

C错误；

D．A、C两点在同一个大圆上，角速度大小相等，根据

得A、C两点速度不同，则B、C两点速度不同，B、C两点的半径相同， 根据

B点和C点的向心加速度不同，D错误。

故选A。

10．D

【解析】

已知A、B、C三轮的半径之间的关系ra:rb:rc=4:5:5；A、B两个轮子是同轴传动，角速度相等，故ωa:ωb=1:1, 根据公式v=ωr，线速度之比为va:vb=4:5;根据公式a=ω2r，向心加速度之比为aa:ab=4:5. A、C两个轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，故va：vc=1：1, 根据公式v=ωr，角速度之比为,根据公式可得；A、结合以上分析结果可知，故A错误．B、C、角速度之比为，故B、C均错误．D、三点的加速度之比为，故D正确．故选D．

【点睛】本题关键抓住同缘传动边缘上的点线速度相等、同轴传动角速度相同以及线速度与角速度关系公式v=ωr列式求解

11．B

【详解】

ABCD．由向心力公式

ACD错误，B正确。

故选B。

12．B

【详解】

A、重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，绳的拉力作为物体需要的向心力，由Fn=mrω2可得，角速度越小需要的向心力越小，绳越不容易断，所以A错误．

B、由可得，周期相同时，半径越大，物体需要的向心力越大，绳越易断，所以B正确．

C、由可得，线速度相等时，周期越大，物体需要的向心力越小，绳越不容易断，所以C错误．

D、由可得，角速度相等时，线速度越小，物体需要的向心力越小，绳越不容易断，所以D错误．

故选B．点评：本题考查学生对各种向心力的公式的理解，分析不同的物理量变化时，要注意采用相应的向心力的公式．

13．D

【详解】

由

可得，角速度

周期

线速度

在t时间内小球通过的路程

t时间内小球转过的角度

故ABC正确，D错误；

由于本题选择错误的，故选D。

14．D

【详解】

AB．匀速圆周运动的线速度和加速度都在变化，是一种变加速运动，故AB错误；

C．做匀速圆周运动的物体，向心力大小不变，方向时刻改变，故C错误；

D．物体做匀速圆周运动，它的向心力与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变速度的方向，故D正确。

故选D。

15．D

【详解】

A．因在半径变化时，线速度也在变化，故不能说向心加速度与圆周运动的半径成反比，A错误；

B．因在半径变化时，角速度也在变化，故不能说a与半径成正比，B错误；

C．因在半径变化时，线速度也在变化，故不能说角速度与半径成反比，C错误；

D．根据，因公式中为定值，只有两个变量，故可以明确角速度一定跟转速成正比，D正确。

故选D。

16．BC

【详解】

因、两点绕同一转动轴转动，所以、两点的角速度相等，转动周期相等；、两点的转动半径不相等，据

可知、两点的线速度大小不相等，向心加速度大小不相等，AD错误，BC正确。

故选BC。

17．(1)；(2)；(3)

【详解】

(1)根据匀速圆周运动的运动规律，可得角速度

(2)根据线速度与角速度的关系，有

(3)由匀速圆周运动的运动规律，可得向心加速度

18．(1)2：2：1  (2)1：2：1  (3)2：4：1

【详解】

(1)令，由于转动时不打滑，所以

因，由公式知当角速度一定时，线速度跟半径成正比，故

所以

(2)令，由于共轴转动，所以

因，由公式知，当线速度一定时，角速度跟半径成反比，故

所以

(3)令点向心加速度为，因，由公式知，当线速度一定时，向心加速度跟半径成反比，所以

又因为，由公式知当角速度一定时，向心加速度跟半径成正比，故

所以

19．

【详解】

设乙下落到A点所用时间为t，

则对乙，满足R＝gt2，得

这段时间内甲运动了T，即

①

又由于

②

由①②得

20．×

【详解】

向心加速度是描述物体做圆周运动的速度方向变化快慢的物理量，此说法错误．