高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 向心加速度测试题

6.3向心加速度同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，质量为m的直升飞机以恒定速率为v，在空中某一水平面内做匀速圆周运动，半径为R，此时飞机所需向心力大小为

A． B． C． D．

2．如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上的三个点．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、c两点的线速度始终相同

C．b、c两点的加速度比a点的大

D．b、c两点的角速度比a点的大

3．如图所示，为一皮带传送装置，右轮半径为r，a是其边缘上一点，左侧为一轮轴，大轮半径为4r，小轮半轻为2r，b在小轮上，到小轮中心的距离为r，c在小轮边缘上，d在大轮边缘上，以下关系错误的是（   ）

A．a和c的线速度相等

B．b、c和d角速度相等

C．va:vb:vc:vd=2:1:2:4

D．aa:ab:ac:ad=2:1:2:4

4．在地球赤道、北纬两个位置分别放有物体A、B，已知两物体质量之比mA：mB=2：1，下列说法正确的是（　　）

A．它们的角速度大小之比

B．它们的线速度大小之比vA：vB=1：1

C．它们的向心加速度大小之比aA：aB=2：1

D．它们的向心力之比FA：FB=l：4

5．如图所示，摩擦轮A和B固定在一起通过中介轮C进行传动，A为主动轮，A的半径为20cm，B的半径为10cm，A、B两轮边缘上的向心加速度之比( )

A．1∶1 B．1∶2

C．2∶1 D．2∶3

6．物体做半径为R的匀速圆周运动，它的向心加速度、角速度、线速度和周期分别为a、ω、v和T。下列关系式正确的是（　　）

A．ω= B．v=

C．a=ωv D．T=2π

7．一质点做匀速圆周运动的过程中，下列物理量保持不变的是（ ）

A．线速度 B．周期 C．加速度 D．合外力

8．关于向心加速度，以下说法正确的是(　　)

A．它描述了角速度变化的快慢

B．它描述了线速度大小变化的快慢

C．它描述了线速度方向变化的快慢

D．公式只适用于匀速圆周运动

9．如图所示，自行车的大齿轮通过链条带动小齿轮转动时，大、小齿轮边缘上与链条接触的A、B两点绕轴做圆周运动。在描述A、B两点做圆周运动的下列物理量中，大小相等的是（　　）

A．周期 B．线速度 C．向心加速度 D．角速度

10．如图所示，在光滑水平面上，轻弹簧的一端固定在竖直转轴O上，另一端连接质量为m的小球，轻弹簧的劲度系数为k，原长为L，小球以角速度绕竖直转轴做匀速圆周运动（）．则小球运动的向心加速度为

A． B． C． D．

11．关于圆周运动中的运动半径r、线速度v、角速度ω、转速n、周期T和向心加速度an几个物理量之间的关系，下列关系式错误的是（　　）

A．v=rω B．an=vω C．n=2πω D．2π=ωT

12．飞机做可视为匀速圆周运动的飞行表演．若飞行半径为2000m，速度为200m/s，则飞机的向心加速度大小为

A．0.1m/s2 B．10m/s2 C．20m/s2 D．40m/s2

13．如图所示，转动自行车的脚踏板时，关于大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的A、B、C三点的向心加速度，下列说法正确的是（　　）

A．由于an=rω2，所以A点的向心加速度比B点的大

B．由于an=，所以B点的向心加速度比C点的大

C．由于an=所以A点的向心加速度比B点的小

D．以上三种说法都不正确

14．如图所示，以角速度ω匀速转动的圆锥形斜面上放着两个物体a、b（视为质点），转动过程中两个物体没有相对圆锥滑动，其中ha=2hb,则下列说法正确的是（       ）

A．a、b两物体的线速度相等

B．a、b两物体的角速度之比是1 : 2

C．a、b两物体的周期之比是1 : 2

D．a、b两物体的向心加速度之比是2 : 1

15．由于地球自转，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∶1

B．它们的线速度之比v1∶v2=2∶1

C．它们的向心加速度之比a1∶a2=1∶1

D．它们的向心加速度之比a1∶a2=4∶1

二、填空题（共4题）

16．如图所示的摩擦传动装置中，两轮分别绕轴心、做匀速转动，试在图中标出轮子边缘A点的速度方向________和B点受到的向心力方向________。

17．如图所示，在轮B上固定一同轴小轮A，轮B通过皮带带动轮C，皮带和两轮之间没有滑动，A、B、C三轮的半径依次为r1、r2和r3.绕在A轮上的绳子，一端固定在A轮边缘上，另一端系有重物P，当重物P以速度v匀速下落时，C轮转动的角速度__________  

18．质量相等的A、B两质点分别做匀速圆周运动，若在相等的时间内通过的弧长之比为2:3，而转过角度之比为3:2，则A、B两质点周期之比为________，向心加速度之比为________；

19．某同学设计了一个探究向心力的大小与角速度和半径之间关系的实验。选一根圆珠笔杆，取一根长的尼龙细线，一端系一个小钢球；另一端穿过圆珠笔杆，吊上若干质量相同的钩码，如图所示。调节尼龙细线，使小钢球距圆珠笔杆的顶口（笔尖部）的线长为。握住圆珠笔杆，并在该同学头部的上方尽量使小钢球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动。

（1）为了让小球匀速圆周运动的向心力大小近似等于悬挂钩码的重力，应该保证圆珠笔杆的顶口尽量光滑，且笔尖上方的尼龙线尽可能水平，此时钩码的质量应该___________小球质量。

A．远小于       B．等于       C．远大于

（2）在满足上述条件的情况下，该同学做了如下实验：

①保持钩码个数不变，调节水平部分尼龙细线的长度为原来的4倍，此时钢球匀速圆周运动的频率应为原来的___________倍。

②保持水平部分尼龙细线的长度不变，改变钩码的个数，发现此时钢球匀速转动的频率为原来的2倍，此时钩码个数为原来的___________倍。

（3）在该实验中我们主要用到了物理学中的___________。

A．理想实验法       B．等效替代法       C．控制变量法       D．演绎法

三、综合题（共4题）

20．为了使航天员适应飞行要求，在如图所示的仪器中对航天员进行训练，航天员坐在一个在竖直平面内做匀速圆周运动的舱内，若要使航天员的向心加速度为an＝6g，则角速度需为多少？(R＝20m，g取10m/s2)

21．做匀速圆周运动的物体，线速度大小为，物体从A到B的速度变化量大小为，已知A、B间弧长是，则物体向心加速度的大小为多少？（取3.14）

22．利用如图所示的方法测定细线的抗拉强度。在长为L的细线下端悬挂一个质量不计的小盒，小盒的左侧开一孔，一个金属小球从斜轨道上释放后，水平进入小盒内，与小盒一起向右摆动。现逐渐增大金属小球在轨道上释放时的高度，直至摆动时细线恰好被拉断，并测得此时金属小球与盒一起做平抛运动的竖直位移h和水平位移x，若小球质量为m，重力加速度为g。试求：

(1)金属小球做平抛运动的初速度为多少？

(2)该细线的抗拉断张力为多大？

23．如图所示，物体A放在地球表面处，作出它随地球自转做匀速圆周运动时的加速度方向。

参考答案：

1．B

2．C

3．D

4．C

5．B

6．C

7．B

8．C

9．B

10．B

11．C

12．C

13．C

14．D

15．B

16．         

17．

18．     2：3     1：1

19．     C     0.5     4     C

20．rad/s

21．

22．(1)；(2)

23．