高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 向心加速度复习练习题

《向心加速度》习题训练

1．80年代的中国，是个自行车王国，拥有一辆自行车是当时每个中国人的梦想。自行车工作时，人通过脚踏板带动链轮转动，再通过链条将动力链轮传到飞轮，从而带动后轮转动，如图所示。关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A．匀速圆周运动是匀速运动

B．匀速圆周运动是匀变速运动

C．匀速圆周运动的线速度和角速度都时刻变化

D．匀速圆周运动的加速度时刻变化

2．转篮球是一项难度较高的技巧，其中包含了许多物理知识。如图所示，假设某转篮高手能让篮球在他的手指上（手指刚好在篮球的正下方）匀速转动，下列有关描述正确的是（　　）

A．篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处 

B．篮球上各点的向心力是由手指提供的

C．篮球上各点做圆周运动的角速度相等 

D．篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大

3．（多选）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c点的线速度大小之比为1：1

B．b点和c点的角速度大小之比为1：1

C．a点和b点的线速度大小之比为1：2

D．a点和c点的向心加速度大小之比为4：1

4．（多选）如图所示，修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮，两个齿轮通过相互咬合进行工作，A和B分别为两个齿轮边缘处的点。若两齿轮匀速转动，下列说法正确的是（　　）

A．A、B两点的角速度大小相等

B．A、B两点的角速度大小不等

C．A、B两点的向心加速度大小相等

D．A、B两点的向心加速度大小不等

5．（多选）如图为用于超重耐力训练的离心机。航天员需要在高速旋转的座舱内完成超重耐力训练。这种训练的目的是为了锻炼航天员在承受巨大过载的情况下仍能保持清醒，并能进行正确操作。离心机拥有长18m的巨型旋转臂，在训练中产生8g的向心加速度，航天员的质量为70kg，可视为质点，，则下列说法正确的是（　　）

A．离心机旋转的角速度为

B．离心机旋转的角速度为

C．座椅对航天员的作用力约为5600N

D．座椅对航天员的作用力约为5644N

6．压路机在工程机械中属于道路设备的范畴，广泛用于高等级公路、铁路、机场跑道等大型工程项目的填方压实作业，可以碾压沙性、半黏性及黏性土壤，也可碾压路基稳定土及沥青混凝土路面层。如图所示，压路机前轮半径与后轮半径之比为2︰5，A、B分别为前轮和后轮边缘上的一点，C为后轮上的一点，它离后轮轴心的距离是后轮半径的一半，路面不打滑，则下列说法正确的是（　　）

A．A、B、C三点的周期之比TA︰TB︰TC=5︰2︰2

B．A、B、C三点的角速度之比aA︰aB︰aC=2︰5︰5

C．A、B、C三点的线速度之比vA︰vB︰vC=2︰2︰3

D．A、B、C三点的向心加速度之比aA︰aB︰aC=5︰2︰1

7．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个部分，它们的边缘有A、B、C三个点三个部分的半径分别为RA=8cm、RB=4cm、RC=32cm，用力骑行时，关于这三点的线速度、角速度周期和向心加速度的关系中正确的是（　　）

A． B．

C． D．

8．如图所示为A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，其中A为双曲线的一个分支，由图可知（　　）

A．A物体运动的线速度大小与半径成正比

B．A物体运动的角速度大小不变

C．B物体运动的角速度大小不变

D．B物体运动的角速度与半径成正比

9．如图所示，某五星级酒店的旋转门上A、B两点粘贴着可视为质点的装饰物，它们可随旋转门一起绕旋转门的中心轴转动。已知两装饰物质量相等，A点到中心轴的距离与B点到中心轴的距离之比为1：3，当旋转门匀速转动时，下列说法正确的是（　　）

A．A、B两处装饰物的角速度之比为1：3

B．A、B两处装饰物的线速度大小之比为1：3

C．A、B两处装饰物的向心加速度大小之比为3：1

D．A、B两处装饰物的周期之比为3：1

10．在做甩手动作的物理原理研究的课题研究中，采用手机的加速度传感器测定手的向心加速度。某次一高一同学先用刻度尺测量手臂长（零刻度与肩对齐）如图所示，然后伸直手臂，以肩为轴从水平位置自然下摆。当手臂摆到竖直方向时，手握住的手机显示手的向心加速度大小约为，由此可估算手臂摆到竖直位置时手的线速度大小约为（　　）

A．      B．     C．     D．

11．大型游乐场中有一种叫“摩天轮”的娱乐设施，如图所示，坐在其中的游客随座舱的转动而做匀速圆周运动，以下说法正确的是（　　）

A．游客的速度不变化，加速度为零

B．游客的速度不变化，加速度也不变化

C．游客的速度要变化，加速度却不变化

D．游客的速度要变化，加速度也要变化

12．如图所示，小恺同学下课观察到教室外面树枝上站着A、两只小鸟，小鸟跟随树枝在摇摆，小鸟离树干较近，则（　　）

A．A鸟的速度小于鸟的速度

B．A鸟的角速度等于鸟的角速度

C．A鸟的向心加速度小于鸟的向心加速度

D．A鸟的向心力大于鸟的向心力

《向心加速度》习题训练答案

1.【答案】D

【详解】

A．匀速圆周运动的加速度不为零，不是匀速运动，选项A错误；

BD．匀速圆周运动的加速度方向不断变化，即加速度不断变化，则不是匀变速运动，选项B错误，D正确；

C．匀速圆周运动的线速度方向时刻变化，角速度不变，选项C错误；

故选D。

2.【答案】C

【详解】

A．篮球上的各点做圆周运动时，是绕着转轴做圆周运动，圆心均在转轴上，A错误；

B．篮球旋转就是靠我们的手拍动篮球旋转，造成篮球旋转产生的向心力的，B错误；

C．篮球上的各点绕转轴做圆周运动，故角速度相同，C正确；

D．由于角速度相同，根据

a=ω2r

可知篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小，D错误。

故选C。

3.【答案】AB

【详解】

A．a点和c点为皮带传动，线速度相等，a点和c点的线速度大小之比为1：1，故A正确；

B．b点和c点为同轴转动，角速度相等，b点和c点的角速度大小之比为1：1，故B正确；

C．由

可得

又

可得

故C错误；

D．由公式

可得a点和c点的向心加速度大小之比为2：1，故D错误。

故选AB。

4.【答案】BD

【详解】

AB．A和B分别为两个齿轮传动边缘处的点，则线速度大小相等，而，由可知

故A错误，B正确；

CD．根据向心加速度可知

故C错误，D正确；

故选BD。

5.【答案】AD

【详解】

AB．由向心加速度公式，得

故A正确，B错误；

CD．由向心力公式得

座椅对航天员的作用力约为

故C错误，D正确。

故选AD。

6.【答案】D

【详解】

A、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以有

vA=vB

因为

rA︰rB=2︰5

rB︰rC=2︰1

则

ωA︰ωB=5︰2

B、C两点共轴，有

ωC=ωB

则

ωA︰ωB︰ωC=5︰2︰2

由可得

TA︰TB︰TC=2︰5︰5

由线速度v=ωr可知AB共带，BC共轴，有

vA︰vB︰vC=2︰2︰1

根据a=vω，可知向心加速度之比为

aA︰aB︰aC=5︰2︰1

故选D。

7.【答案】D

【详解】

AB．大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，故

vA：vB=1：1

小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等，故

ωB：ωC=1：1

根据线速度与角速度关系公式

v=ωr

有

故

vA：vB：vC=1：1：8

ωA：ωB：ωC=1：2：2

故AB错误；

C．因为

所以

TA：TB：TC=2：1：1

故C错误；

D．根据向心加速度公式

可得

aA：aB：aC=1：2：16

故D正确。

故选D。

8.【答案】C

【详解】

AB．因为A为双曲线的一个分支，可知A物体的向心加速度与半径成反比，根据

可知 A物体运动的线速度大小不变，选项AB错误；

CD．因为B是过原点的直线，可知B物体运动的向心加速度与半径成正比，根据

可知，B物体运动的角速度大小不变，选项C正确，D错误。

故选C。

9.【答案】B

【详解】

AB．A、B两处装饰物随旋转门同轴转动，角速度相同，由

可知，线速度大小之比为1：3，A错误，B正确；

C．由

可知，A、B两处装饰物的向心加速度大小之比为1：3，C错误；

D．由

可知，A、B两处装饰物的周期相同，D错误。

故选B。

10. 【答案】B

【详解】

手握住手机转动时，手机转动半径约为，根据

得

故选B。

11.【答案】D

【详解】

游客随摩天轮做匀速圆周运动时线速度大小不变，方向沿圆周的切线方向时刻改变，所以的线速度是变化的；而加速度大小

不变，方向指向圆心，也时刻改变；即游客的速度要变化，加速度也要变化。

故选D。

12.【答案】B

【详解】

A．根据

离树干越近半径越小线速度越小，所以A鸟的速度大于鸟的速度，则A错误；

B．小鸟跟随树枝在摇摆，等效同一转轴，具有相同的角速度，则A鸟的角速度等于鸟的角速度，所以B正确；

C．根据

可知，A鸟的向心加速度大于鸟的向心加速度，所以C错误；

D．根据

可知，两只小鸟的质量不确定，则向心力无法确定，所以D错误；

故选B。