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课时跟踪检测(八) 向心加速度
A级——学考达标
1.(2023·仪征高一检测)下列关于向心加速度的说法中正确的是( )
A.向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢
B.向心加速度的方向不一定指向圆心
C.向心加速度描述线速度方向变化的快慢
D.匀速圆周运动的向心加速度不变
解析:选C 做匀速圆周运动的物体速率不变,向心加速度只改变速度的方向,故A错误;向心加速度的方向总是沿着圆周运动轨迹的半径指向圆心,故B错误;匀速圆周运动中线速度的变化只表现为线速度方向的变化,作为反映速度变化快慢的物理量,向心加速度只描述线速度方向变化的快慢,故C正确;向心加速度的方向是变化的,故D错误。
2.(2023·太仓高一检测)如图所示的风力发电机工作时,叶片转动的角速度为ω,叶片端点A做匀速圆周运动的半径为r,则A点的向心加速度大小为( )
A.ω2r B.ωr C.ωr2 D.
解析:选A 由向心加速度公式a向=ω2r,故选A。
3.(2023·宜兴高一期中检测)某小区门口的车闸杆如图所示,O为杆上的转动轴,A、B分别为杆上的两点,且AO=2BO。杆绕轴O转动的过程中,A、B两点( )
A.角速度之比为2∶1
B.角速度之比为1∶2
C.向心加速度大小之比为1∶2
D.向心加速度大小之比为2∶1
解析:选D A、B分别为杆上的两点,可知A、B两点的角速度相等,则有ωA∶ωB=1∶1,故A、B错误;根据向心加速度与角速度关系a=ω2r,由于A、B两点的角速度相等,则有aA∶aB=rA∶rB=2∶1,故C错误,D正确。
4.明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示,可转动的把手上a点到转轴的距离为2R,辘轳边缘b点到转轴的距离为R。甲转动把手,把井底的乙加速拉起来,则( )
A.a点的角速度等于b点的角速度
B.a点的线速度等于b点的线速度
C.绳对乙的拉力大于乙对绳的拉力
D.a点向心加速度小于b点向心加速度
解析:选A 由于a、b都在同一个辘轳上,因此角速度相等,A正确;根据v=ωr,由于a点的转动半径是b点的2倍,因此a点的线速度大于b点的线速度,B错误;根据牛顿第三定律,绳对乙的拉力等于乙对绳的拉力,C错误;根据a=ω2r,由于a点的转动半径是b点的2倍,因此a点的向心加速度大于b点的向心加速度,D错误。
5.如图所示,一部机器由电动机带动,机器上的皮带轮半径是电动机皮带轮半径的3倍,皮带与两轮之间不发生滑动。那么,电动机皮带轮与机器皮带轮边缘的角速度之比、向心加速度之比分别为( )
A.3∶1 3∶1 B.1∶3 1∶3
C.3∶1 9∶1 D.2∶1 4∶1
解析:选A 由于皮带与两轮之间不发生滑动,则两轮边缘的线速度大小相等,由公式ω=可知,电动机皮带轮与机器皮带轮边缘的角速度之比为半径的反比,即为3∶1,由公式an=可知,电动机皮带轮与机器皮带轮边缘的向心加速度之比为半径的反比,即为3∶1。故选A。
6.(2023·无锡高一检测)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点,向心加速度随半径变化图像如图所示,则( )
A.A、B两点加速度关系满足甲图线
B.A、B两点加速度关系满足乙图线
C.A、C两点加速度关系满足甲图线
D.A、C两点加速度关系满足乙图线
解析:选A 根据a=,A、B两点的线速度v大小相等,加速度a与半径R成反比,加速度关系满足甲图线,A正确,B错误;根据a=, A、C两点的线速度大小不相等,加速度与半径不成反比,加速度关系不满足甲图线,C错误;根据a=ω2R,A、C两点的角速度不相等,加速度与半径不成正比,加速度关系不满足乙图线,D错误。
7.如图所示,一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转,A、B为球体表面上两点,下列说法正确的是( )
A.A、B两点具有相同的角速度
B.A、B两点具有相同的线速度
C.A、B两点的向心加速度的方向都指向球心
D.A、B两点的向心加速度大小之比为2∶1
解析:选A A、B为球体表面上两点,因此,A、B两点的角速度与球体绕轴O1O2旋转的角速度相同,A正确;如图所示,A以P点为圆心做匀速圆周运动,B以Q点为圆心做匀速圆周运动,因此,A、B两点的向心加速度方向分别指向P、Q,C错误;设球的半径为R,则A运动的半径rA=Rsin 60°,B运动的半径rB=Rsin 30°,===,B错误;==,D错误。
8.(2023·常州高一检测)汽车后备箱盖一般都配有可伸缩的液压杆,如图所示,可伸缩液压杆上端固定于后盖上A点,下端固定于箱内O′点,B点为后盖上的一点,后盖可绕过O点的固定铰链转动。在匀速合上后备箱盖的过程中,下列说法正确的是( )
A.B点的线速度始终不变
B.A点的角速度小于B点的角速度
C.以O′为参