人教版2019必修第二冊(cè)高中物理同步練習(xí)6.3向心加速度(原卷版+解析)

6.3向心加速度同步練習(xí)一、單選題1．（2022秋·天津和平·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）如圖所示，撐開(kāi)的雨傘上A、B兩點(diǎn)到傘軸的距離分別為rA、rB，且rB=2rA。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘使A、A．周期之比為2:1 B．角速度之比為2:1C．線速度之比為1:1 D．向心加速度之比為1:22．（2022·上海奉賢·統(tǒng)考一模）如圖所示是某物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。已知它運(yùn)動(dòng)速率保持不變，則在此過(guò)程中它運(yùn)動(dòng)的（）A．角速度變大，向心加速度變大 B．角速度變小，向心加速度變大C．角速度變大，向心加速度變小 D．角速度變小，向心加速度變小3．（2023春·江蘇·高二學(xué)業(yè)考試）下列關(guān)于向心加速度的說(shuō)法中正確的是（

）A．向心加速度表示做圓周運(yùn)動(dòng)的物體速率改變的快慢B．向心加速度的方向不一定指向圓心C．向心加速度描述線速度方向變化的快慢D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度不變4．（2022秋·廣西·高二學(xué)業(yè)考試）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它的加速度大小必定與（）A．線速度的平方成正比 B．角速度的平方成正比C．運(yùn)動(dòng)半徑成正比 D．線速度和角速度的乘積成正比5．（2022春·湖南長(zhǎng)沙·高一期末）如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，座艙的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙（）A．運(yùn)動(dòng)周期為2πRω B．線速度的大小為C．向心加速度大小為ωR D．所受合力的大小始終為m6．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）下列關(guān)于向心加速度的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．向心加速度的方向始終與速度方向垂直B．向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小C．物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始終指向圓心D．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始終指向圓心7．（2022春·河南周口·高一期末）某傳動(dòng)裝置由甲、乙兩個(gè)齒輪構(gòu)成，如圖所示，兩個(gè)齒輪半徑分別為r1、r2，若甲輪的角速度為ω，則對(duì)乙輪邊緣上某點(diǎn)的描述正確的是（）A．角速度大小為r1r2C．向心加速度大小為ω2r18．（2022秋·甘肅武威·高三武威第六中學(xué)階段練習(xí)）甲、乙兩物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度隨半徑變化的圖像如圖所示，甲的圖線是雙曲線的一部分，下列說(shuō)法正確的是（）A．乙的圖線斜率表示乙運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度大小B．甲運(yùn)動(dòng)中，半徑變化時(shí)線速度的大小不變C．乙運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)半徑R=0.5mD．當(dāng)R=2m時(shí)，乙、甲的線速度大小之差為9．（2022春·廣東廣州·高一期末）如圖所示為自行車皮帶傳動(dòng)裝置，主動(dòng)輪O1上兩輪的半徑分別為3r和r，從動(dòng)輪O2的半徑為2r，A、B、C分別為輪緣上的三點(diǎn)，設(shè)皮帶不打滑，A、B、C三點(diǎn)（）A．加速度之比aA∶aB∶aC=6∶2∶1 B．線速度之比vA∶vB∶vC=3∶2∶2C．角速度之比ωA∶ωB∶ωC=1∶1∶2 D．加速度之比aA∶aB∶aC=3∶2∶1二、多選題10．（2022·高一課時(shí)練習(xí)）對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．由an=v2r知，向心加速度B．由an=4π2TC．由ω=2πT知，角速度ω與周期D．由an=ω2r知，當(dāng)角速度ω一定時(shí)，向心加速度11．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖為甲、乙兩球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖線，甲圖線為雙曲線的一支，乙圖線為直線。由圖像可以知道（??）A．甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小保持不變B．甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度的大小保持不變C．乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小保持不變D．乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度的大小保持不變12．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，地球繞與赤道面垂直的地軸由西向東勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，O為地心。A點(diǎn)和C點(diǎn)位于赤道上，B點(diǎn)與C點(diǎn)位于同一條經(jīng)線上。以地心O為參考系，記A、B、C三點(diǎn)的線速度大小分別為vA、vB和vC，向心加速度大小分別為aA、aB和aC，繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)的周期分別為T(mén)A、TB和TC，下列說(shuō)法正確的是（）A．vA＝vC＞vB B．TA＝TB＞TCC．a(chǎn)A＝aC＞aB D．a(chǎn)A、aB和aC的方向均始終指向地心O13．（2022春·河南駐馬店·高一期末）如圖所示，自行車的大齒輪、小齒輪與后輪的半徑之比為2∶1∶4，它們的邊緣分別有三個(gè)點(diǎn)A、B、C，則下列說(shuō)法正確的是（）A．B、C兩點(diǎn)的線速度之比為1∶4B．A、B兩點(diǎn)的周期之比為1∶2C．A、C兩點(diǎn)的角速度之比為2∶1D．A、C兩點(diǎn)的向心加速度之比為1∶814．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，轉(zhuǎn)盤(pán)甲、乙具有同一轉(zhuǎn)軸O，轉(zhuǎn)盤(pán)丙的轉(zhuǎn)軸為O'，用一皮帶按如圖的方式將轉(zhuǎn)盤(pán)乙和轉(zhuǎn)盤(pán)丙連接，A、B、C分別為轉(zhuǎn)盤(pán)甲，乙、丙邊緣的點(diǎn)，且rC=3rAA．A、B、C的線速度大小之比為1:2:2B．A、B、C的角速度之比為2:2:3C．A、B、C的向心加速度大小之比為1:2:3D．如果轉(zhuǎn)盤(pán)丙沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則轉(zhuǎn)盤(pán)乙沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)6.3向心加速度同步練習(xí)一、單選題1．（2022秋·天津和平·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）如圖所示，撐開(kāi)的雨傘上A、B兩點(diǎn)到傘軸的距離分別為rA、rB，且rB=2rA。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘使A、A．周期之比為2:1 B．角速度之比為2:1C．線速度之比為1:1 D．向心加速度之比為1:2【答案】D【詳解】AB．由于傘為同一個(gè)軸，屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則A、B兩點(diǎn)以相同的角速度繞傘軸做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)T=則A、B兩點(diǎn)周期相等，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)v=ωr可知A、B兩點(diǎn)的線速度之比為vA:D．根據(jù)a=ω2r可知2．（2022·上海奉賢·統(tǒng)考一模）如圖所示是某物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。已知它運(yùn)動(dòng)速率保持不變，則在此過(guò)程中它運(yùn)動(dòng)的（）A．角速度變大，向心加速度變大 B．角速度變小，向心加速度變大C．角速度變大，向心加速度變小 D．角速度變小，向心加速度變小【答案】A【詳解】由物體的運(yùn)動(dòng)軌跡可以看出，其軌跡曲率（半徑）逐漸減小，由于速率不變，根據(jù)公式ω=a可知其角速度變大，向心加速度變大。故選A。3．（2023春·江蘇·高二學(xué)業(yè)考試）下列關(guān)于向心加速度的說(shuō)法中正確的是（

）A．向心加速度表示做圓周運(yùn)動(dòng)的物體速率改變的快慢B．向心加速度的方向不一定指向圓心C．向心加速度描述線速度方向變化的快慢D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度不變【答案】C【詳解】A．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速率不變，向心加速度只改變速度的方向，故A錯(cuò)誤；B．向心加速度的方向總是沿著圓周運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑指向圓心，故B錯(cuò)誤；C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)中線速度的變化只表現(xiàn)為線速度方向的變化，作為反映速度變化快慢的物理量，向心加速度只描述線速度方向變化的快慢，故C正確；D．向心加速度的方向是變化的，故D錯(cuò)誤。故選C。4．（2022秋·廣西·高二學(xué)業(yè)考試）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它的加速度大小必定與（）A．線速度的平方成正比 B．角速度的平方成正比C．運(yùn)動(dòng)半徑成正比 D．線速度和角速度的乘積成正比【答案】D【詳解】A．根據(jù)a=vB．根據(jù)a=ωC．根據(jù)a=v2rD．根據(jù)a=ω2r，可知加速度大小與線速度和角速度的乘積成正比，D正確。故選D。5．（2022春·湖南長(zhǎng)沙·高一期末）如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，座艙的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙（）A．運(yùn)動(dòng)周期為2πRω B．線速度的大小為C．向心加速度大小為ωR D．所受合力的大小始終為m【答案】D【詳解】A．由于座艙做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由ω=解得T=2πωB．由圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與角速度的關(guān)系可知v=ωR，故B錯(cuò)誤；C．座艙做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度大小a=ωR2D．由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力提供向心力可得F故D正確。故選D。6．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）下列關(guān)于向心加速度的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．向心加速度的方向始終與速度方向垂直B．向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小C．物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始終指向圓心D．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始終指向圓心【答案】C【詳解】A．向心加速度的方向沿半徑指向圓心，速度方向則沿圓周的切線方向，向心加速度的方向始終與速度方向垂直，選項(xiàng)A正確；B．向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小，選項(xiàng)B正確；CD．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有向心加速度，加速度方向始終指向圓心，物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的方向并不始終指向圓心，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選C。7．（2022春·河南周口·高一期末）某傳動(dòng)裝置由甲、乙兩個(gè)齒輪構(gòu)成，如圖所示，兩個(gè)齒輪半徑分別為r1、r2，若甲輪的角速度為ω，則對(duì)乙輪邊緣上某點(diǎn)的描述正確的是（）A．角速度大小為r1r2C．向心加速度大小為ω2r1【答案】A【詳解】齒輪傳動(dòng)，甲乙兩輪邊緣線速度相等，即ωr1故A正確；B．乙輪邊緣上某點(diǎn)線速度大小為v2CD．乙輪邊緣上某點(diǎn)向心加速度大小為a=故CD錯(cuò)誤；故選A。8．（2022秋·甘肅武威·高三武威第六中學(xué)階段練習(xí)）甲、乙兩物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度隨半徑變化的圖像如圖所示，甲的圖線是雙曲線的一部分，下列說(shuō)法正確的是（）A．乙的圖線斜率表示乙運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度大小B．甲運(yùn)動(dòng)中，半徑變化時(shí)線速度的大小不變C．乙運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)半徑R=0.5mD．當(dāng)R=2m時(shí)，乙、甲的線速度大小之差為【答案】B【詳解】A．由a=ω2RB．由a=v2R，可得當(dāng)即a?R關(guān)系圖像是雙曲線，反之甲的圖線是雙曲線，則甲運(yùn)動(dòng)時(shí)線速度的大小不變，B正確；C．由乙圖線可得R=0.5m，a=10m/s2，由a=ωD．當(dāng)半徑R=2m，a甲=10m/s2，a乙則有vD錯(cuò)誤。故選B。9．（2022春·廣東廣州·高一期末）如圖所示為自行車皮帶傳動(dòng)裝置，主動(dòng)輪O1上兩輪的半徑分別為3r和r，從動(dòng)輪O2的半徑為2r，A、B、C分別為輪緣上的三點(diǎn)，設(shè)皮帶不打滑，A、B、C三點(diǎn)（）A．加速度之比aA∶aB∶aC=6∶2∶1 B．線速度之比vA∶vB∶vC=3∶2∶2C．角速度之比ωA∶ωB∶ωC=1∶1∶2 D．加速度之比aA∶aB∶aC=3∶2∶1【答案】A【詳解】C．B點(diǎn)和C點(diǎn)具有相同大小的線速度，根據(jù)v=ωr，知B、C兩點(diǎn)的角速度之比等于半徑之反比，所以ω而A點(diǎn)和B點(diǎn)具有相同的角速度，則得ωA:B．根據(jù)v=ωr，知A、B的線速度之比等于半徑之比，所以vB、C線速度相等，所以vA:AD．根據(jù)a=ω2故A正確，D錯(cuò)誤。故選A。二、多選題10．（2022·高一課時(shí)練習(xí)）對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．由an=v2r知，向心加速度B．由an=4π2TC．由ω=2πT知，角速度ω與周期D．由an=ω2r知，當(dāng)角速度ω一定時(shí)，向心加速度【答案】CD【詳解】A．由an=v2r知，線速度不變時(shí)，向心加速度B．由an=4π2TC．由ω＝2πT知，角速度ωD．由an=ω2r知，當(dāng)角速度ω一定時(shí)，向心加速度故選CD。11．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖為甲、乙兩球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖線，甲圖線為雙曲線的一支，乙圖線為直線。由圖像可以知道（??）A．甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小保持不變B．甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度的大小保持不變C．乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小保持不變D．乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度的大小保持不變【答案】AD【詳解】A．由于甲圖線為雙曲線的一支，則圖線甲中a與r成反比，由a=vB．根據(jù)v=ωr可知，甲球線速度大小一定，隨r的增大，角速度逐漸減小，B錯(cuò)誤；D．圖線乙中a與r成正比，由a=ω2r可知，乙球運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變，D正確；C．根據(jù)v=ωr由于乙球運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變，可知，隨r的增大，乙球的線速度大小增大，C錯(cuò)誤。故選AD。12．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，地球繞與赤道面垂直的地軸由西向東勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，O為地心。A點(diǎn)和C點(diǎn)位于赤道上，B點(diǎn)與C點(diǎn)位于同一條經(jīng)線上。以地心O為參考系，記A、B、C三點(diǎn)的線速度大小分別為vA、vB和vC，向心加速度大小分別為aA、aB和aC，繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)的周期分別為T(mén)A、TB和TC，下列說(shuō)法正確的是（）A．vA＝vC＞vB B．TA＝TB＞TCC．a(chǎn)A＝aC＞aB D．a(chǎn)A、aB和aC的方向均始終指向地心O【答案】AC【詳解】A．ABC三點(diǎn)均隨地球繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)，屬于同軸傳動(dòng)，則角速度相同，根據(jù)v=ωr可知vA＝vC＞vB，故A正確；B．根據(jù)T=2πC．根據(jù)a=ω2r可知aA＝aC＞D．向心加速度指向軌跡圓心，故AC向心加速度指向地心，B向心加速度不指向地心，故D錯(cuò)誤。故選AC。13．（2022春·河南駐馬店·高一期末）如圖所示，自行車的大齒輪、小齒輪與后輪的半徑之比為2∶1∶4，它們的邊緣分別有三個(gè)點(diǎn)A、B、C，則下列說(shuō)法正確的是（）A．B、C兩點(diǎn)的線速度之比為1∶4B．A、B兩點(diǎn)的周期之比為1∶2C．A、C兩點(diǎn)的角速度之比為2∶1D．A、C兩點(diǎn)的向心加速度之比為1∶8【答案】AD【詳解】A．B、C兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，則根據(jù)v=ωr可知，B、C兩點(diǎn)的線速度之比等于小齒輪與后輪的半徑之比，即為1∶4，故A正確；B．A、B兩點(diǎn)在同一根鏈條上，線速度大小相等，則根據(jù)T=2πrv可知，A、C．由于A、B兩點(diǎn)的周期之比為2∶1，則根據(jù)ω=可知，A、B兩點(diǎn)的角速度之比為1∶2，又由于B、C兩點(diǎn)的角速度相同，則A、C兩點(diǎn)的角速度之比為1∶2，故C錯(cuò)誤；D．A、C兩點(diǎn)的角速度之比為1∶2，而A、C兩點(diǎn)的半徑之比等于大齒輪與后輪的半徑之比，即為1∶2，則根據(jù)a=ω2r可知，A14．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，轉(zhuǎn)盤(pán)甲、乙具有同一轉(zhuǎn)軸O，轉(zhuǎn)盤(pán)丙的轉(zhuǎn)軸為O'，用一皮帶按如圖的方式將轉(zhuǎn)盤(pán)乙和轉(zhuǎn)盤(pán)丙連接，A、B、C分別為轉(zhuǎn)盤(pán)甲，乙、丙邊緣的點(diǎn)，且r