高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 向心加速度课后练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 向心加速度课后练习题，共14页。试卷主要包含了3向心加速度 课时作业3，1kg的小物体被长为0，8m，距地面高h=0等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年人教版（2019）必修第二册6.3向心加速度 课时作业3（含解析）  1．如图所示，甲乙两车在水平地面上匀速过圆弧形弯道（从1位置至2位置），已知两车速率相等，下列说法正确的是A．甲乙两车过弯道的时间可能相同B．甲乙两车角速度可能相同C．甲乙两车向心加速度大小可能相同D．甲乙两车向心力大小可能相同2．质点做匀速圆周运动时，下面说法正确的是（　　）A．向心加速度一定与旋转半径成反比，因为B．向心加速度一定与角速度成反比，因为an=ω2rC．角速度一定与旋转半径成正比，因为D．角速度一定与转速成正比，因为ω=2πn3．A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球的轨道半径的2倍，A的转速为，B的转速为，则两球的向心加速度之比为（　　）A．1：1 B．9：1 C．9：2 D．2：14．如图所示，是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。P是轮盘的一个齿， Q是飞轮上的一个齿。下列说法中正确的是（　　）A．P、Q两点角速度大小相等B．P、Q两点向心加速度大小相等C．P、Q两点线速度大小相等D．P点角速度大于Q点的角速度5．如图所示，两个摩擦传动的轮子，A为主动轮，已知A、B轮的半径比为R1：R2=1：2，C点离圆心的距离为 ，轮子A和B通过摩擦的传动不打滑，则在两轮子做匀速圆周运动的过程中，以下关于A、B、C三点的线速度大小V、角速度大小ω、向心加速度大小a之间关系的说法正确的是（　　） A．VA＜VB ， ωA=ωBB．aA＞aB ， ωB=ωCC．ωA＞ωB ， VB=VCD．ωA＜ωB ， VB=VC6．下列说话中正确的是（　　）A．做曲线运动的物体的合力一定是变力B．物体所受滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同C．做匀速圆周运动的物体的加速度恒定不变D．做圆周运动物体的合力方向一定与速度方向垂直7．如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度旋转，A、B为球体上两点．下列说法中正确的（　　）A．A、B两点具有相同的角速度B．A、B两点具有相同的线速度C．A、B两点具有相同的向心加速度D．A、B两点的向心加速度方向都指向球心8．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ω1∶ω2＝2∶1B．它们的线速度之比v1∶v2＝1∶2C．它们的向心加速度之比a1∶a2＝2∶1D．它们的向心加速度之比a1∶a2＝4∶19．如图所示，一偏心轮绕O点做匀速转动。偏心轮边缘上A、B两点的（　　）A．线速度大小相同 B．角速度大小相同C．向心加速度大小相同 D．向心加速度方向相同 10．关于向心力，下列说法正确的是（　　）A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以向心力不能改变线速度的大小C．向心力和向心加速度的方向都是不变的D．做匀速圆周运动的物体的向心力由所受的合外力提供11．静止在地球上的物体都要随地球一起自转，除地球的两极外的静止在地面上的物体的有关描述，正确的是：（　　）A．它们运动的周期都是相同的B．它们线速度大小都是相同的C．它们的角速度都是相同的D．它们随地球自转的向心加速度大小都是相同的12．一质点做圆周运动，速度处处不为零，则： （　　）A．任何时刻质点所受的合力一定不为零B．任何时刻质点的加速度一定不为零C．质点的速度大小一定不断地改变D．质点的速度方向一定不断地改变13．如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为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。若传动过程中皮带不打滑，则（　　）A．a点和b点的角速度大小相等 B．a点和c点的线速度大小相等C．a点和d点的向心加速度大小相等 D．abcd四点中，向心加速度最小的是a点14．下列说法正确的是A．做平抛运动的物体，每秒钟速度的改变量一定相等B．做圆周运动的物体，所受合外力的方向一定与速度方向垂直C．做圆周运动的物体，向心加速度的方向一定与速度方向垂直D．做圆周运动的物体，所受的合外力等于圆周运动所需的向心力  15．做匀速圆周运动的物体，1秒内沿半径为2米的圆周运动了4米，试求：(1)线速度的大小；(2)角速度的大小；(3)转速的大小；(4)向心加速度的大小。16．如图所使用，质量为0.1kg的小物体被长为0.2m的细线拴住，围绕竖直轴在光滑的水平面上匀速圆周运动，周期为0.5s。求：(1)小物体线速度的大小；(2)小物体向心加速度的大小；(3)当细线的拉力是8N时，小物体角速度的大小。17．如图所示，正方形光滑水平台面WXYZ边长L=1.8m，距地面高h=0.8m。CD线平行于WX边，且它们间距d=0.1m。一个质量为m的微粒从W点静止释放，在WXDC平台区域受到一个从W点指向C点的恒力F1=1.25×10-11N作用，进入CDYZ平台区域后，F1消失，受到另一个力F2作用，其大小满足F2=5×10-13v（v是其速度大小），运动过程中其方向总是垂直于速度方向，从而在平台上做匀速圆周运动，然后由XY边界离开台面，（台面以外区域F2=0）。微粒均视为质点，取g=10m/s2。(1)若微粒质量m=1×10-13kg，求微粒在CDYZ平台区域运动时的轨道半径；(2)若微粒质量m=1×10-13kg，求微粒落地点到平台下边线AB的距离。18．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，如图所示，在相同时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比3：2，试求它们的：(1)线速度大小之比；(2)圆周运动的半径之比；(3)向心加速度大小之比。
参考答案1．D【详解】A．速率相等，半径越大路程越大，时间越大，故A错误；B．两车速率相等，根据可知，半径越大，角速度越小，故B错误；C．根据可知，速率相等情况下，半径越大，向心加速度越小，则甲乙两车向心加速度大小不可能相同，故C错误；D．二者的速率相等，由向心力的公式：由知，因为两车的质量未知，故两车的向心力可能相同，故D正确．2．D【详解】A．根据知，线速度相等时，向心加速度才与旋转半径成反比，故A错误；B．根据知，半径相等时，向心加速度才与角速度的平方成正比，故B错误；C．根据知，当v一定时，角速度与旋转半径成反比，故C错误；D．根据可知，角速度一定与转速成正比，故D正确。故选D。3．C【详解】A的转速为  则A的角速度A球的轨道半径是B球的轨道半径的2倍，故A的向心加速度为B的转速为则B的角速度故B的向心加速度为故两球的向心加速度之比故C正确，ABD错误。故选C。4．C【详解】C．由于链条传动，相同的时间P、Q两点转过相同的齿数，因此P、Q两点线速度大小相等，C正确；AD．根据两点线速度相等，P的点半径大，因此P点的角速度小于Q点的角速度，AD错误；B．根据两点线速度相等，P点的半径大，因此P点的向心加速度小于Q点的向心加速度，B错误。故选C。5．B【详解】A．因为靠摩擦传动轮子边缘上点的线速度大小相等，所以vA=vB，R1：R2=1：2，根据v=rω知，ωA：ωB=2：1．故A错误；B．A、B两点的线速度大小相等，根据a=v2/r知，aA＞aB．B、C共轴转动，则角速度相等．故B正确．CD．A、B两点的线速度大小相等，根据v=rω知，ωA＞ωB；B、C的角速度相等，根据v=rω知，vB＞vC，故CD错误；故选B．6．B【详解】A．做曲线运动的物体的合力不一定是变力，例如平抛运动，选项A错误；B．物体所受滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同，例如物体放上运动的水平传送带上时，受滑动摩擦力方向与物体运动方向相同，选项B正确；C．做匀速圆周运动的物体的加速度大小不变，但是方向不断变化，选项C错误；D．做匀速圆周运动物体的合力方向指向圆心，与速度方向垂直，选项D错误。故选B。7．A【详解】A．A、B两点共轴转动，角速度相等，A正确；B．因为A、B两点绕地轴转动，A的转动半径大于B点的转动半径，根据A的线速度大于B的线速度大小，B错误；C．根据角速度相等，A的转动半径大，则A点的向心加速度大于B点的向心加速度，C错误；D．A、B两点的向心加速度方向垂直指向地轴，D错误。故选A。8．C【详解】同在地球上，物体1与物体2的角速度必相等；设物体1的轨道半径为R，则物体2的轨道半径为Rcos60°，所以v1∶v2=ωR∶ωRcos60°=2∶1a1∶a2=ω2R∶ω2Rcos60°=2∶1故选C。9．B【详解】A．偏心轮上各处角速度相等，由v=ωr可知半径不同点，线速度不同，故A错误；B．同一偏心轮上各处角速度相同，故B正确；C．根据公式an=ω2r，向心加速度与到转动轴O的距离成正比，半径不同的点，向心加速度大小不相等．故C错误；D．向心加速度的方向始终指向圆心，所以A、B两点向心加速度的方向不同，故D错误。故选B.10．BD【详解】AC．物体做匀速圆周运动需要向心力，它始终指向圆心，因此方向不断改变，向心力不是恒力，故AC错误；B．由于向心力指向圆心，与线速度方向始终垂直，所以它的效果只是改变线速度方向，不会改变线速度大小。故B正确；D．物体做匀速圆周运动所需要的的向心力是由指合外力提供，但非匀速圆周运动不一定是合力充当向心力，故D正确；故选BD。11．AC【详解】AC．静止在地面上的物体都绕地轴转动，则运动的周期和角速度都是相同的，选项AC正确；B．根据v=ωr可知，它们线速度大小不都是相同的，选项B错误；D．根据a=ω2r可知，它们随地球自转的向心加速度大小不都是相同的，选项D错误。故选AC。12．ABD【详解】AB．做圆周运动的的质点速度不断变化，则任何时刻质点的加速度不为零，所受的合力一定不为零，选项AB正确；C．质点的速度大小不一定改变，例如匀速圆周运动，选项C错误；D．做圆周运动的的质点的速度方向一定不断地改变，选项D正确。故选ABD。13．BC【详解】A B．点和点的线速度大小相等，点线速度大于点线速度，则点线速度大于点线速度，点与点的半径相等，由知，点和点的角速度大小不相等，A错误，B正确；C．由知，点和点的线速度大小相等，则有又大轮半径为4r，小轮半径为2r，大轮和小轮的角速度相等，所以有则有由向心加速度的公式：，得点与点的向心加速度关系C正确；D．点和点的向心加速度大小相等，点、点和点共轴，角速度相等，由可知，，D错误。 故选BC。14．AC【详解】A．做平抛运动的物体，因为加速度是恒定的g，故每秒钟速度的改变量都等于g， 故一定相等，故A正确；B．只有做匀速圆周运动的物体，所受合外力的方向才与速度方向垂直，故B错误；C．做圆周运动的物体，向心加速度的方向沿半径指向圆心，而速度与半径垂直，故向心加速度的方向一定与速度方向垂直，故C正确；D．只有做匀速圆周运动的物体，所受的合外力才等于圆周运动所需的向心力，故D错误。故AC.15．(1)4m/s；(2)2rad/s；(3)；(4)8m/s2【详解】(1)根据线速度的定义式(2)根据角速度与线速度的关系(3)根据转速与角速度的关系(4)根据向心加速度的定义16．（1）0.8πm/s；（2）3.2π2m/s2；（3）20rad/s【详解】(1)由得(2)由得(3)由得17．(1)1m；(2)1.2m【详解】(1)微粒从W到C，由牛顿第二定律得又所以 微粒在CDYZ区域运动时，提供向心力，由牛顿第二定律得得(2)微粒在CDYZ区域运动时，其运行轨迹如图由几何关系得微粒离开平台后做平抛运动所以故微粒落地点到平台下边线AB的距离为18．(1)4:3；(2)8:9；(3)2:1【详解】(1)线速度A、B通过的路程之比为4：3，时间相等，则线速度之比为4：3；
(2)角速度运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，A、B转过的角度之比为3：2，时间相等，则角速度大小之比为3：2。根据v=rω得，圆周运动的半径线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则圆周运动的半径之比为8：9。
(3)根据a=vω得，线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则向心加速度之比为2：1.