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6.3向心加速度-【人教版期末真题精选】安徽省高一下学期物理期末复习专题练习
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一、单选题
1.(2022春·安徽芜湖·高一期末)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘分别有三个点A、B、C,如图所示。将自行车后轮架起,转动脚踏板时,下列说法正确的是( )
A.A、B两点的线速度大小相等,角速度大小也相等
B.A点的向心加速度大于B点的向心加速度
C.B、C两点的角速度大小相等,周期也相等
D.B点的向心加速度大于C点的向心加速度
2.(2022春·安徽滁州·高一期末)现在很多小区车库出入口采用如图所示的曲杆道闸,道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成;P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中,横杆PQ始终保持水平,在杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法错误的是( )
A.P、Q两点都是以O点为圆心做匀速圆周运动
B.Q点的线速度等于P点的线速度
C.Q点的加速度等于P点的加速度
D.Q点的角速度等于P点的角速度
3.(2022春·安徽合肥·高一合肥一中校考期末)对于做匀速圆周运动的质点,下列说法正确的是( )
A.根据公式a=,可知其向心加速度a与半径v2成正比
B.根据公式a=ω2r,可知其向心加速度a与半径ω2成正比
C.根据公式ω=,可知其角速度ω与半径r成反比
D.根据公式ω=,可知其角速度ω与转速T成反比
4.(2021春·安徽·高一期末)如图所示,杆以恒定角速度绕A点在竖直平面内顺时针转动,并带动套在固定水平杆上的小环M运动,间距离为h。运动开始时杆在竖直位置,则经过时间t(小环仍套在和杆上)小环M的速度大小为( )
A. B. C. D.
5.(2021春·安徽阜阳·高一统考期末)如图,做匀速圆周运动的质点在1s内由A点运动到B点,长为,所对应的圆心角为。则下列选项正确的是( )
A.质点运动过程中的速度始终不变
B.质点在A点的向心加速度大小为
C.质点从A点到B点的速度变化量大小为
D.质点从A点到B点的平均加速度大小为
6.(2021春·安徽合肥·高一合肥一六八中学校考期末)“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图,先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两股细绳拧在一起,然后用力反复拉绳的两端,纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后,纽扣绕其中心的转速可达50r/s,此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为( )
A.10m/s2 B.100m/s2 C.1000m/s2 D.10000m/s2
7.(2021春·安徽宿州·高一校联考期末)如图所示,某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮匀速转动的角速度为ω,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.
8.(2021春·安徽亳州·高一安徽省涡阳第一中学校考期末)如图所示,A为主动轮,、为从动轮(皮带不打滑),三轮通过绷紧的皮带连接,三轮半径之比为,A轮匀速转动,分别为轮边缘上的点。则( )
A.三点的线速度大小之比为4:2:3
B.三点的角速度大小之比为2:4:3
C.三点的周期之比为4:2:3
D.两点的向心加速度大小之比为9:16
9.(2020春·安徽马鞍山·高一统考期末)旋转木马是游乐场常见的游玩设施。一小孩坐在旋转木马上,绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。已知圆周运动的半径为3m,小孩旋转6圈用时1分钟,则小孩( )
A.做圆周运动的角速度为 B.做圆周运动的线速度为
C.在1分钟内通过的路程为 D.做圆周运动的向心加速度为
10.(2020春·安徽阜阳·高一界首中学校考期末)关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.加速度不断变化的运动一定是曲线运动
C.曲线运动一定是加速度不断变化的运动
D.匀速圆周运动的加速度是不变的
11.(2020春·安徽滁州·高一校考期末)下面关于匀速圆周运动的说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是一种平衡状态
B.匀速圆周运动是一种匀速运动
C.匀速圆周运动是一种速度和加速度都不断改变的运动
D.匀速圆周运动是一种匀变速运动
12.(2020春·安徽六安·高一期末)如图所示是某品牌的电风扇,A、B两点分别位于两片扇叶上。下列说法中正确的是( )
A.线速度大小 B.周期
C.角速度 D.向心加速度大小
13.(2020春·安徽亳州·高一校考期末)如图所示,在风力发电机的叶片上有A、B、C三点,其中A、C在叶片的端点,B在叶片的中点.当叶片转动时,A、B、C三点( )
A.线速度大小都相等 B.线速度方向都相同
C.角速度大小都相等 D.向心加速度方向都相同
二、多选题
14.(2022春·安徽蚌埠·高一统考期末)如图所示的是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺上的三个点。 当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是( )
A.a、b和c三点的线速度大小相等
B.a、b和c三点的角速度相等
C.a、b的向心加速度大小比c的大
D.a、b的周期比c的大
15.(2021春·安徽合肥·高一合肥一中校联考期末)如图所示,皮带传动装置右轮的半径为r,a是它边缘上的一点;左侧为一轮轴,大轮的半径为,小轮的半径为,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c点的角速度相等
B.b点与d点的角速度相等
C.a点与d点的向心加速度大小相等
D.a、b、c、d四点中,向心加速度最小的是b点
16.(2021春·安徽安庆·高一统考期末)如图所示的皮带传动装置,主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r,从动轮O2的半径为2r,A、B、C分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,则下比例正确的是( )
A.A,B,C三点的加速度之比a:a:a=6:2:1
B.A,B,C三点的线速度大小之比v:v:v=3:2:2
C.A,B,C三点的角速度之比ω:ω:ω=2:2:1
D.A,B,C三点的周期之比T:T:T=1:1:2
17.(2020春·安徽池州·高一统考期末)如图所示是静止在地面上的起吊重物的吊车,某次操作过程中,液压杆长度收缩,吊臂绕固定转轴顺时针转动,吊臂上的M、N两点做圆周运动,此时M点的角速度为,,则( )
A.M点的速度方向垂直于液压杆
B.N点的角速度为
C.两点的线速度大小关系为
D.N点的向心加速度大小为
18.(2020春·安徽滁州·高一期末)如图所示,一小物块以大小为a=4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半径r=1m,则下列说法正确的是( )
A.小球运动的角速度为2rad/s
B.小球做圆周运动的周期为πs
C.小球做圆周运动的转速为30r/min
D.小球在πs内通过的路程为零
参考答案:
1.C
【详解】A.AB两点在传送带上,是同缘传动的边缘点,所以两点的线速度相等,根据v=ωr,由于半径不同,则角速度不相等,故A错误;
B.AB两点的线速度相等,根据可知,A的半径比较大,所以A点的向心加速度小于B点的向心加速度,故B错误;
C.BC两点属于同轴转动,故角速度相等,周期也相等,故C正确;
D.BC点的角速度是相等的,根据可知,C点的半径比较大,所以C点的向心加速度大于B点的向心加速度,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】A.根据题意可知,Q点到O点的距离一直在变化,故并不是以O点为圆心做匀速圆周运动,故A错误;
BCD.P点绕O点做匀速圆周运动,杆PQ始终保持水平,则Q点的运动轨迹也是一个圆周,Q点绕另一个圆心做匀速圆周运动,二者保持相对静止,具有相同的加速度,而且两点的线速度大小相等,则角速度大小相等,故BCD正确。
故选A。
3.D
【详解】A.当半径r取定值时,其向心加速度a与半径v2成正比。故A错误;
B.当半径r取定值时,其向心加速度a与半径ω2成正比。故B错误;
C.当线速度v取定值时,其角速度ω与半径r成反比。故C错误;
D.式中为常数,其角速度ω与转速T成反比。故D正确。
故选D。
4.D
【详解】经过时间,则有
AM的长度为
则AB杆上的M点绕A点的线速度为
将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解,垂直于AB杆上分速度等于M点绕A点的线速度,则小环M的速度大小为
故D正确,ABC错误;
故选D。
5.D
【详解】A.质点运动过程中的速度不变、方向变化,选项A错误;
B.质点的角速度大小
轨迹圆的半径
故质点在A点的向心加速度大小
选项B错误;
CD.质点做圆周运动的速度大小
根据几何关系,质点从A点到B点的速度变化量大小
质点从A点到B点的平均加速度大小
选项C错误、D正确。
故选D。
6.C
【详解】纽扣在转动过程中
由向心加速度
故选C。
7.C
【详解】由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑知,甲丙轮边缘上各点的线速度大小相等,根据
知甲丙的向心加速度之比为
又甲的向心加速度
则
故C正确。
故选C。
8.C
【详解】A.三轮通过皮带传动,边缘线速度相等,即三点的线速度大小之比为1:1:1,A错误;
B.由可知,角速度与半径的倒数成正比,即三点的角速度大小之比为3:6:4,B错误;
C.由可知,周期与角速度的倒数成正比,即三点的周期之比为4:2:3,C正确;
D.由可知,两点的向心加速度大小之比为3:4,D错误。
故选C。
9.A
【详解】A.小孩坐在游乐园的转椅上,绕中心轴做匀速圆周运动,小孩旋转6周用时1min,则周期
故角速度为
A正确;
B.根据
解得
B错误;
C.小孩旋转6圈用时1分钟,则他在1分钟内通过的路程为
C错误;
D.做圆周运动的向心加速度为
D错误。
故选A。
10.A
【详解】A.曲线运动的速度方向一定变化,则曲线运动一定是变速运动,选项A正确;
B.加速度不断变化的运动不一定是曲线运动,选项B错误;
C.曲线运动的加速度不一定不断变化,例如平抛运动,选项C错误;
D.匀速圆周运动的加速度大小是不变的,但是方向不断变化,选项D错误。
故选A。
11.C
【详解】A.匀速圆周运动需要向心力,匀速圆周运动受合外力提供向心力,即合外力不等于零,所以匀速圆周运动不是平衡状态,A错误;
B.匀速圆周运动的速度大小不变,方向时刻改变,是变速运动,不是匀速运动,B错误;
C.匀速圆周运动的速度大小不变,方向时刻改变,是变速运动;加速度大小不变,方向总是指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动,所以匀速圆周运动是一种速度和加速度都不断改变的运动,C正确;
D.匀速圆周运动的加速度方向时刻改变,是变加速运动,不是匀变速运动,D错误。
故选C。
12.B
【详解】A、B两点为同轴转动则角速度相同,由公式可知,A、B两点周期相同,由公式可知,两点的线速度不相同,由公式可知,由于两点的转动半径不同,则向心加速度不同,故B正确,ACD错误。
故选B。
13.C
【详解】AC.ABC三点属于同轴转动,故他们的角速度相等,由v=ωr知,AC的半径r相等,故线速度的大小相等,但A与B的半径不同,所以线速度大小不相等,故A不符合题意,C符合题意;
B.由于是做圆周运动,故线速度的方向沿着切线方向,所以速度方向不同,故B不符合题意;
D.加速度的方向始终是指向圆心,所以A与B向心加速度的方向相同,与C的不同,故D不符合题意。
故选C。
14.BC
【详解】AB.由于a、b和c三点在同一个陀螺上旋转,所以三者的角速度相等。由图可知,a、b和c三点的做匀速圆周运动的半径关系为r=r>r,根据线速度公式v=ωr可知,a、b和c三点线速度的大小关系为v=v>v,故A错误,B正确;
C.根据向心加速度公式a=ω2r可知,a、b和c三点向心加速度的大小关系满足a=a>a,故C正确;
D.根据周期公式可知,a、b和c三点的周期相等,故D错误。
故选BC。
15.BCD
【详解】A.由题意可得,a、c两点是同缘转动,则线速度大小相等,由于,由
可得
选项A错误;
B.由于b、d两点共轴转动,因此
选项B正确;
C.由题意可得,a、c线速度大小相等,由
可得
d、c角速度相等,由
可得
故a点与d点的向心加速度大小相等,选项C正确;
D.a点与d点的向心加速度大小相等,b、c、d角速度相等,根据
可得向心加速度最小的是b点,选项D正确;
故选BCD。
16.ACD
【详解】BC.A点和B点是同轴转动,具有相同的角速度,根据
可知
B点与C点是共传送带转动,具有相同的线速度,根据
可知
则有
,
所以B错误;C正确;
A.由向心加速度公式
可得
所以A正确;
D.根据周期公式
可得
所以D正确;
故选ACD。
17.BD
【详解】A.吊臂是以固定转轴O旋转,因此M点的速度方向垂直于吊臂,故A错误;
B.M、N点在吊臂上绕同一固定转轴O旋转,有相同的角速度,即N点的角速度应该等于M点角速度,故B正确;
C.根据可知
故C错误;
D.根据可知,N点的向心加速度大小为
故D正确。
故选BD。
18.AB
【详解】A.依据a=ω2r,物块运动的角速度
故A正确;
B.周期
故B正确;
C.质点运动的周期为πs,所以在t=1min内小球转过的圈数
C错误;
D.小球在πs转动一周,所以小球在πs内通过的路程为
s=2πr=2πm
故D错误.
故选AB.
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