高中物理人教版 (新课标)必修24.圆周运动同步练习题

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修24.圆周运动同步练习题，共7页。试卷主要包含了关于向心加速度的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.关于向心加速度的说法正确的是（     ）A.向心加速度越大，物体速率变化越快B.向心加速度的大小与轨道半径成正比C.向心加速度的方向始终与速度方向垂直D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量解析：选C.向心加速度是描述速度变化快慢的物理量，但它反映速度方向的变化快慢，选项A不正确.向心加速度的大小可用an=v2/r或an=ω2r表示，当v一定时，an与r成反比；当ω一定时，an与r成正比，可见an与r的比例关系是有条件的，故B不对.向心加速度的方向始终与线速度方向垂直，在匀速圆周运动中始终指向圆心，方向在不断地变化，不是恒量，故匀速圆周运动也不能说是匀变速运动，应是非匀变速运动，故C正确，D错误.2.做匀速圆周运动的两物体甲和乙，它们的向心加速度分别为a1和a2，且a1＞a2，下列判断正确的是（     ）A.甲的线速度大于乙的线速度B.甲的角速度比乙的角速度小C.甲的轨道半径比乙的轨道半径小D.甲的速度方向比乙的速度方向变化快解析：选D.由公式an=v2/r=ω2r可得，因为不知道r的大小，所以不能比较v、ω的大小，正确答案为D.3.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中正确的是（     ）A.由an=v2/R知an与R成反比B.由an=ω2R知an与R成正比C.由ω=v/R知ω与R成反比D.以上说法都不对解析：选D.由向心加速度an=v2/R=ω2R知an与R成反比或成正比是有条件的.当线速度一定时,an与R成反比;当角速度一定时,an与R成正比.4.（2010年天津高一检测）如图所图示,半径为R的圆盘绕过圆心的竖直轴OO′匀速转动,在距轴为r处有一竖直杆,杆上用长为L的细线悬挂一小球.当圆盘以角速度ω匀速转动时,小球也以同样的角速度做匀速圆周运动,这时细线与竖直方向的夹角为θ,则小球的向心加速度大小为（     ）A.ω2R                              B.ω2rC.ω2Lsinθ                           D.ω2（r+Lsinθ）解析：选D.小球运动的轨迹是水平面内的圆,如题图中虚线所示,其圆心是水平面与转轴OO′的交点,所以圆周运动的半径为r+Lsinθ,正确选项为D.5.小金属图球质量为m,用长为L的轻悬线固定于O点,在O点的正下方L/2处钉有一颗钉子P,把悬线沿水平方向拉直,如图5-5-11所示,若无初速度释放小球,当悬线碰到钉子后瞬间（设线没有断）（    ）5-5-11A.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.小球的线速度突然增大解析：选AC.由题意知,当悬线运动到与钉子相碰时,悬线竖直,刚碰到钉子,悬线仍竖直,故该过程中重力做功为零,悬线拉力对小球不做功,所以小球在相碰过程中动能不变,则速度大小不变,即线速度大小不变,但半径突然变小,故ω=v/r突然变大,且an=v2/r也突然变大,选项A、C正确.6.（2010年青岛高一检测）如图5-5-12所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一个轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,它到小轮中心的距离为r,c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b点的线速度大小相等B.a点与b点的角速度大小相等C.a点与c点的线速度大小相等D.a点与d点的向心加速度大小相等                                         图5-5-12解析：选CD.皮带不打滑,a、c两点线速度大小相等，C正确；又因为b、c两点角速度相等，而半径不等，故A错误；由v=ωr,知ω=v/r,故ωc/ωa=r/2r=1/2，即ωa=2ωc,而b、d与c同轴转动，故角速度相等，B错；a点向心加速度aa=ω2ar,而d点向心加速度ad=ω2c·4r=ω2ar，二者相等，所以D对.7.如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，则（     ）A.a、b两点线速度相同B.a、b两点角速度相同C.若θ=30°，则a、b两点的速度之比为va∶vb=∶2D.若θ=30°，则a、b两点的向心加速度之比aa∶ab=2∶解析：选BC.a、b两点绕同轴转动，角速度相同，由于半径不同，线速度不同，v=ωr,va∶vb=ra∶rb=∶R=∶2,an=ω2r,aa∶ab=ra∶rb=∶2，所以A、D错误，B、C正确.8.如图5-5-14所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在竖直面内做圆周运动，关于小球运动到P点时的加速度方向，下列图中可能的是（      ）图5-5-14解析：选D.竖直面内做圆周运动的小球在P点受到重力和绳拉力的共同作用，由牛顿第二定律可知其加速度a的方向即为所受二力合力的方向，且指向圆周的内侧，故A、B、C错，D对.9.小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为an,则（    ）A.小球的角速度为ω=B.小球的运动周期T=2πC.小球在时间t内通过的弧长s=·tD.小球在时间t内通过的弧长s=·t解析：选BD.由an=ω2R可得小球的角速度为ω= ,A错误；由T=2π/ω可得小球的运动周期T=2π,B正确；小球在时间t内通过的弧长s=ωRt=·Rt=·t,C错误，D正确.10.（2010年山西临汾模拟）飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可以看成圆弧，如图5-5-15所示，如果这段圆弧的半径r=800 m，飞行员承受的加速度为8g.飞机在最低点P的速率不得超过多少？（g取10 m/s2）解析：飞机在最低点做圆周运动，其向心加速度最大不得超过8g才能保证飞行员的安全.由公式an=v2/r得v= = m/s≈253 m/s.答案：253 m/s11.如图所示，长为l的细线一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，让小球在水平面内做角速度为ω的匀速圆周运动，摆线与竖直方向成θ角，求小球运动的向心加速度.解析：小球做圆周运动的半径r=l·sinθ由an=ω2·r得an=ω2·lsinθ.答案：ω2lsinθ12.（2010年浙江金华十校联考）如图所示，定滑轮的半径r=0.4 m，绕在定滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止释放，测得重物以加速度a=2 m/s2做匀加速运动，在重物由静止下落h=1 m的瞬间，试求滑轮边缘上某点向心加速度的大小和合加速度的大小.解析：由题意知，滑轮边缘上的点的线速度与物体的速度相等. 由v2=2ah得，v==m/s=2 m/s∴an=v2/r=22/0.4 m/s2=10 m/s2轮边缘某点的切向加速度与物体的加速度相等,即at=2 m/s2∴合加速度a= = m/s2≈10.2 m/s2.答案：10 m/s2       10.2 m/s2