物理人教版 (2019)3 向心加速度同步训练题

这是一份物理人教版 (2019)3 向心加速度同步训练题，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列运动属于匀变速曲线运动的是（ ）
A．自由落体运动B．竖直上抛运动
C．平抛运动D．匀速圆周运动
2．转笔深受广大中学生的喜爱，如图所示，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关转笔中涉及到的物理知识的叙述，正确的是（ ）
A．笔杆上各点线速度大小相同
B．笔杆上各点周期相同
C．笔杆上的点离O点越远，角速度越小
D．笔杆上的点离O点越远，向心加速度越小
3．在自然界中，物体的运动是多种多样、丰富多彩的。从受力情况看，运动的物体可能受恒力作用、也可能受变力作用；从运动轨迹看，运动轨迹可能是直线、也可能是曲线。下列关于受力和运动的关系，说法正确的是（ ）
A．物体运动方向一定与物体所受合外力方向相同
B．物体速度变化方向一定与物体所受合外力方向相同
C．做曲线运动的物体所受的合外力一定是变力
D．做圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心
4．关于曲线运动，以下说法中正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体，加速度是恒定的
B．曲线运动的物体一定有加速度
C．做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心
D．平抛运动在相等时间间隔内的速度变化越来越大
5．一质量为1kg的物体在水平面内做匀速圆周运动，圆周运动的半径为0.5m，物体旋转6周用时1min，则下列说法正确的是（ ）
A．物体做圆周运动的角速度大小为
B．物体做圆周运动的线速度大小为
C．物体做圆周运动的向心力大小为
D．物体做圆周运动的向心加速度大小为
6．质点做匀速圆周运动，在相等的时间内（ ）
A．加速度相同B．位移相同
C．通过的弧长相等D．合外力相同
7．如图所示，a、b是地球表面上不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，则（ ）
A．a点角速度小B．a点线速度小
C．a点向心加速度大D．轨道半径相等
8．如图为一款手摇削笔器，手柄的PO段长为L，PQ段长为d。一位同学转动手柄削铅笔，在时间t内匀速转动了N圈。下列表述正确的是（ ）
A．P、Q两点的线速度B．P、Q两点的向心加速度
C．P点的线速度D．Q点的线速度
二、多选题
9．如图所示，在圆规匀速转动画圆的过程中（ ）
A．笔尖的角速度不变
B．笔尖的线速度不变
C．笔尖和针尖的连线在相等的时间内转过的角度相等
D．笔尖的加速度不变
10．如图所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为，，。A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑。向心加速度分别为、、，则下列比例关系不正确的是（ ）
A．B．C．D．
11．关于向心力的下列说法中正确的是（ ）
A．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B．做匀速圆周运动的物体，其向心力时刻改变
C．做圆周运动的物体，所受合力不一定等于向心力
D．做匀速圆周运动的物体，所受的合力为零
12．两个摩擦传动的轮子，A为主动轮，转动的角速度为。A、B轮的半径分别是和，，C点离B轮圆心距离为。下列选项正确的是（ ）
A．A、B两轮边缘的线速度大小相等
B．A、B两轮角速度大小相等
C．A、B两轮边缘的向心加速度大小之比为2：1
D．C点做圆周运动的周期与A轮相同
三、解答题
13．儿童乐园中，一个质量为10kg的小孩骑在木马上随木马一起在水平面内匀速转动。已知转轴距木马5m远，每10s转1圈，把小孩的转动看作匀速圆周运动，求：
（1）小孩转动的角速度；
（2）小孩转动的线速度；
（3）小孩转动的向心加速度。
14．如图所示，半径的地球仪上有同一经度的A、B两点，其中A点处在赤道上，B点和A点与地心连线的夹角为，若地球仪绕地轴逆时针做匀速圆周运动，且。求：
（1）地球仪旋转的角速度；
（2）A点的向心加速度大小。（，）
15．2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。
（1）如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员加速到速度时，滑过的距离，求加速度的大小；
（2）如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、乙两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为，滑行速率分别为，求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。
参考答案：
1．C
【详解】AB．自由落体运动和竖直上抛运动加速度恒为g，且运动轨迹为直线，所以均属于匀变速直线运动，故AB不符合题意；
C．平抛运动的加速度恒为g，且运动轨迹为曲线，属于匀变速曲线运动，故C符合题意；
D．匀速圆周运动的向心加速度方向时刻变化，属于变加速曲线运动，故D不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】BC．笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，所以笔杆上各点周期相同，角速度相同，故C错误，B正确；
A．由知角速度相同时，线速度与半径成正比，笔杆上各点线速度大小不相同，故A错误；
D．由知角速度相同时，向心加速度与半径成正比，笔杆上的点离O点越远，向心加速度越大，故D错误。
故选B。
3．B
【详解】A．物体运动的加速度方向一定与物体所受合外力方向相同，但是运动方向不一定与合外力方向相同，选项A错误；
B．物体速度变化方向与加速度方向相同，则一定与物体所受合外力方向相同，选项B正确；
C．做曲线运动的物体所受的合外力可以是恒力，也可以是变力，选项C错误；
D．只有做匀速圆周运动的物体所受的合外力才一定指向圆心，选项D错误。
故选B。
4．B
【详解】A．做匀速圆周运动的物体，加速度大小不变，方向时刻在改变，A错误；
B．做曲线运动的物体，所受合外力不为零，因此一定有加速度，B正确；
C．做匀速圆周运动的物体所受合力一定指向圆心，变速圆周运动的物体所受合力不一定指向圆心，C错误；
D．平抛运动的加速度不变，在相等时间间隔内的速度变化量大小和方向相同，D错误。
故选B。
5．B
【详解】A．物体做圆周运动的周期为
故A错误。
B．线速度大小
故B正确。
C．向心力大小
故C错误。
D．向心加速度
故D错误。
故选B。
6．C
【详解】质点做匀速圆周运动，在相等的时间内通过的弧长相等，但其位移方向时刻在变，加速度方向（即速度变化量的方向）和合外力方向始终指向圆心，时刻在变化。
故选C。
7．C
【详解】ABD．a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，说明它们的角速度相等，由图可知，它们的轨道半径不相等，a点半径大，由线速度与角速度之间的关系
可知a点线速度大，故ABD错误；
C．由向心加速度公式得
可知a点向心加速度大，故C正确。
故选C。
8．C
【详解】A．P、Q两点属于同轴传动，故两者的角速度相同，又因为二者做圆周运动的半径相同，均为L，又因为角速度与线速度的关系
所以有
故A项错误；
B．由向心加速度的公式有
结合上述分析有
故B项错误；
C．因为在时间t内匀速转了N圈，所以其做圆周运动的周期有
根据线速度与周期的关系，有
故C项正确；
D．由上述分析可知
故D项错误。
故选C。
9．AC
【详解】A.笔尖在匀速转动画圆过程中线速度的方向在改变，所以线速度改变，而角速度不变，故B错误，A正确.
C.笔尖和针尖的连线在相等的时间内转过的角度θ=ωt相等，故C正确.
D.笔尖的加速度，即圆周运动的向心加速度a=R,大小不变，而方向时刻在改变，故D错误.
故选：AC
10．AC
【详解】AB．A、B两点的线速度相等，根据
可得
故A错误，符合题意要求；B正确，不符合题意要求；
CD．B、C两点的角速度相等，根据
可得
故C错误，符合题意要求；D正确，不符合题意要求。
故选AC。
11．ABC
【详解】A．向心力只改变圆周运动物体的速度方向，不改变速度的大小，故A正确；
B．匀速圆周运动的物体，物体位置时刻在改变，向心力大小不变，方向时刻在改变，故B正确；
C．做圆周运动的物体，其所受的合力不一定都用来提供向心力，还可能提供切线方向的加速度，只有做匀速圆周运动的物体，合力才一定等于向心力，故C正确；
D．做匀速圆周运动的物体，速度时刻改变，合力不为0，合力提供向心力，故D错误。
故选ABC。
12．AC
【详解】A．两个轮子靠摩擦传动，则A、B两轮边缘的线速度大小相等，故A正确；
B．两个轮子边缘的线速度相等，半径不相等，根据可知A、B两轮角速度大小不相等，故B错误；
C．根据可知A、B两轮边缘的向心加速度大小之比为2：1，故C正确；
D．和B为同轴转动，周期相等，根据可知A、B的周期不相等，则C点做圆周运动的周期与A轮不相同，故D错误。
故选AC。
13．（1）0.63rad/s；（2）3.2m/s；（3）2.0m/s2
【详解】小孩骑在木马上随木马一起在水平面内做匀速圆周运动，则周期：
（1）角速度：
（2）线速度：
（3）向心加速度：
14．（1）；（2）
【详解】（1）B点运动轨迹的圆心为其所在纬度与地轴的交点，根据线速度与角速度的关系可得
（2）A点运动轨迹的圆心为球心，根据向心加速度和角速度的关系可得
15．（1）；（2），甲
【详解】（1）根据速度位移公式有
代入数据可得
（2）根据向心加速度的表达式
可得甲、乙的向心加速度之比为
甲、乙两物体做匀速圆周运动，则运动的时间为
代入数据可得甲、乙运动的时间为
，
因，所以甲先出弯道。