内容正文:
6.3 向心加速度 专项精练
本节要点
对应题号
专项精练1向心加速度的概念、公式与推导
1-7,19
专项精练2向心加速度与角速度、周期的关系
8-12,20-22
专项精练3传动装置中,向心加速度的大小
13-18,23-26
一、单选题
1.(23-24高一下·广西柳州·阶段练习)某修正带内部互相齿合的两个齿轮如图所示,A、B分别是大小齿轮边缘上的两点。在使用该修正带时,下列关系正确的是( )
A.线速度大小 B.周期
C.角速度 D.向心加速度大小
【答案】C
【详解】A.两个齿轮共线,,故A错误;
B.由周期公式,可得,故B错误;
C.由角速度公式,可得,故C正确;
D.由向心加速度公式,可得,故D错误。
故选C。
2.(23-24高一下·内蒙古锡林郭勒盟·期末)关于物体做曲线运动的描述,以下说法正确的是( )
A.物体所受合外力一定变化 B.物体速度一定变化
C.平抛运动是变加速曲线运动 D.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
【答案】B
【详解】A.物体做曲线运动的条件是合外力与速度不共线,合外力可以是恒力也可以是变力,故A错误;
B.物体做曲线运动,速度方向时刻变化,物体速度一定变化,故B正确;
C.平抛运动物体只受重力,加速度为g,保持不变,是匀加速曲线运动,故C错误;
D.匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心,加速度变化,所以匀速圆周运动是变加速运动,故D错误。
故选B。
3.(23-24高一上·重庆北碚·期末)课间跑操时,某同学以恒定速率经过圆弧形弯道,时间t内速度方向改变了,跑过的弧长为s,则该同学的向心加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】该同学的线速度大小为
角速度大小为
则向心加速度为
故选B。
4.(23-24高一下·江西萍乡·期末)进入冬季后,北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为雪地转转游戏,人乘坐雪圈(尺寸大小忽略不计)绕轴以2rad/s的角速度在水平雪地上做匀速圆周运动。已知绳子悬挂在离地高为3m,半径为3m的水平转盘的边缘,且绳子长为5m。运动时,绳与水平杆垂直,则雪圈(含人)( )
A.线速度大小为8m/s
B.线速度大小为14m/s
C.加速度大小为
D.加速度大小为
【答案】D
【详解】AB.水平转盘半径为3m,离地高为3m,绳长为5m,根据几何关系可知,雪圈(含人)做匀速圆周运动的半径为
则线速度大小为
故AB错误;
CD.雪圈(含人)做匀速圆周运动的加速度大小为
故C错误,D正确。
故选D。
5.(23-24高一下·山东菏泽·期中)在很多24小时营业的餐厅,“欢乐送”送餐机器人足以承担深夜的送餐任务。某次送餐机器人(可视为质点)性能测试路径如图所示,半径为m的半圆弧、与长为m的直线路径AB、CD分别相切于A、D、B、C点。为保证安全,机器人做匀速圆周运动的加速度最大为m/s,则机器人匀速率安全绕测试路径运行一圈的最短时间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据
得
v=2m/s
机器人匀速率安全绕测试路径运行一圈的最短时间为
故选D。
6.(23-24高一上·河北石家庄·期末)如图所示,一辆可看成质点的小汽车以恒定的速率做圆周运动,汽车从M点经10s运动到N点,此过程中汽车与圆心O的连线转过30°角,下列说法正确的是( )
A.由M点运动至N点,汽车速度的方向改变角度为60°
B.行驶半周,汽车速度的方向改变角度为90°
C.汽车运动过程中加速度保持不变
D.汽车运动一周的时间为2min
【答案】D
【详解】A.由M点运动至N点,汽车速度的方向改变角度为30°,选项A错误;
B.行驶半周,汽车速度的方向改变角度为180°,选项B错误;
C.根据
可知,汽车运动过程中加速度大小保持不变,但是方向不断变化,选项C错误;
D.汽车运动一周的时间,即周期
选项D正确。
故选D。
7.(22-23高三下·浙江绍兴·阶段练习)如图所示,中心为O的硬币在桌面上沿直线向右匀速滚动,虚线为硬币边缘最高点P的运动轨迹,位置2为轨迹最高点,位置3为轨迹与桌面接触点。下列说法正确的是( )
A.硬币滚动一周,P点与O点位移大小相等
B.P点运动到位置1时速度方向为水平向右
C.P点运动到位置2时向心加速度大小为零
D.P点运动到位置3时的速度与O点的速度相同
【答案】A
【详解】A.位移为物体初末位置的变化,由图知硬币滚动一周,P点与O点位移大小相等,故A正确;
B.P点运动到位置1时速度方向为右上方,故B错误;
C.P点运动到位置2时, P点做曲线运动,则向心加速度不为零,故C错误;
D.P点的运动,为水平匀速运动与匀速圆周运动的合成;而O点的运动一直为向右匀速直线。故到位置3时,两者速度不可能相等。故D错误。
故选A。
8.(23-24高一下·广东清远·期末)水车是我国最古老的农业灌溉工具,体现了中华民族高超的劳动技艺和创造力,是中国农耕文化的重要组成部分。如图所示,水车最外层圆型支架上固定多个水斗,内部有两个圆形支架固定木辐条,在流水的冲力作用下,水车匀速转动。下列说法正确的是( )
A.所有水斗的角速度都相同
B.所有水斗的向心加速度都相同
C.水斗的周期比木辐条中点的周期大
D.在最低点的水斗向心加速度最大
【答案】A
【详解】AC.同轴转动的物体,任意位置的角速度、周期都相同,故A正确,C错误;
BD.做匀速圆周运动的物体,向心加速度大小不变、方向时刻指向圆心,故BD错误。
故选A。
9.(23-24高一下·河南新乡·期末)某物体做匀速圆周运动的向心加速度大小恒定,则该物体的角速度—半径(ω-r)、角速度的平方—半径 线速度—半径(v-r)、周期的平方—半径 图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】AB.根据
可得
ω-r不是直线;根据
可得图像也不是直线,选项AB错误;
C.根据
可得
则v-r图像不是直线,选项C错误;
D.根据
可知
则图像是过原点的直线,选项D正确。
故选D。
10.(23-24高一下·广东佛山·期末)汽车瞬态工况法尾气检测如图所示,汽车驱动轮与两个半径相同的滚筒接触,车轮与滚筒的半径之比为,驱动轮按照恒定的转速转动,后轮不动,模拟车辆实际行驶状况,检测尾气,车轮与滚筒之间不打滑,P、Q两点分别处于驱动轮边缘和滚筒边缘,以下说法正确的是( )
A.两滚筒的转动方向相反
B.P、Q两点在相同时间内转过的角度相等
C.P、Q两点在相同时间内通过的弧长相等
D.P、Q两点的向心加速度大小之比为
【答案】C
【详解】A.驱动轮沿顺时针方向运动,根据静摩擦力方向可知右侧滚轮逆时针运动;同理左侧滚轮逆时针运动,故A错误;
B.P、Q两点同缘转动,可知两点的线速度大小相等,即相等时间内两点通过的弧长相等,故B错误,C正确;
D.根据
可知P、Q两点的向心加速度大小之比为
故D错误。
故选C。
11.(23-24高一下·辽宁大连·阶段练习)如图所示,走时准确的时钟,分针与秒针的针尖到转动轴长度之比是,下列说法正确的是( )
A.分针与秒针的周期之比为
B.分针与秒针的角速度之比为
C.分针针尖与秒针针尖的线速度大小之比为
D.分针针尖与秒针针尖的向心加速度大小之比为
【答案】C
【详解】AB.秒针转动一周,分针转动一周的,则分针与秒针的周期之比为
根据
分针与秒针的角速度之比为
故AB错误;
C.根据
分针针尖与秒针针尖的线速度大小之比为
故C正确;
D.根据
分针针尖与秒针针尖的向心加速度大小之比为
故D错误。
故选C。
12.(23-24高一下·广东广州·阶段练习)如图所示一种古老的舂米机。舂米时,稻谷放在石臼A中,横梁可以绕O转动,在横梁前端B处固定一舂米锤,脚踏在横梁另一端C点往下压时,舂米锤便向上抬起。然后提起脚,舂米锤就向下运动,击打A中的稻谷。已知OB=2OC,则在横梁绕O转动过程中( )
A.B、C的向心加速度相等
B.B、C的角速度关系满足ωB=2ωC
C.B、C的线速度大小关系满足vB=2vC
D.舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力
【答案】C
【详解】AB.由题图可知,B与C属于共轴转动,则它们的角速度是相等的,即ωB=ωC,向心加速度为,因OB=2OC,可知B、C的向心加速度之比为2:1,故AB错误;
C.由可知B、C的线速度大小关系满足vB=2vC,故C正确;
D.舂米锤对稻谷的作用力和稻谷对舂米锤的作用力是一对作用力与反作用力,二者大小相等,故D错误。
故选C。
13.(23-24高一下·四川泸州·期末)中国积木原创品牌“布鲁可”有一种变速轮积木,通过齿轮传动变速,如图所示。当驱动轮做大小不变的匀速转动时,可以改变从动轮半径的大小来实现变速。下列能正确表示从动轮边缘某质点的向心加速度a的大小随从动轮半径r变化的图像(其中C图为反比例图线、D图为抛物线)的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】驱动轮做大小不变的匀速转动时,驱动轮与从动轮边缘点的线速度大小相等,向心加速度a的大小
可得从动轮边缘某质点的向心加速度a的大小与r成反比;
故选C。
14.(23-24高一下·湖南郴州·期末)如图所示,一部机器与电动机通过皮带连接,机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的4倍,皮带与两轮之间不发生滑动,已知A为机器皮带轮上一点,且到转轴距离为轮半径的一半,B、C两点分别为电动机皮带轮和机器皮带轮边缘的两点,则下列关系正确的是( )
A.A、B、C三点角速度大小之比为
B.A、B、C三点线速度大小之比为
C.A、B、C三点向心加速度大小之比为
D.A、B、C三点周期之比为
【答案】A
【详解】AB.B、C两点为电动机皮带轮和机器皮带轮边缘的两点,其线速度大小相等,则有
A、C两点属于同轴转动,其角速度相等,则有
根据线速度与角速度的关系有
,,
由于
解得
,
故A正确,B错误;
C.A、B、C三点向心加速度大小分别为
,,
结合上述解得
故C错误;
D.A、B、C三点的周期分别为
,,
结合上述解得
故D错误。
故选A。
15.(23-24高一下·云南昆明·期末)骑自行车是一种绿色环保的出行方式。一自行车传动结构的示意图如图所示,a、b、c分别是大齿轮、小齿轮以及后轮边缘上的点,已知其大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为。匀速骑行该自行车过程中,下列说法正确的是( )
A.a、b、c三点的周期之比为 B.a、b、c三点的角速度大小之比为
C.a、b、c三点的线速度大小之比为 D.a、b、c三点的向心加速度大小之比为
【答案】A
【详解】B. b、c两点同轴转动,角速度大小之比为
a、b两点链条传动,线速度大小相等
由,可知
所以
故B错误;
A.由,可知
故A正确;
C.由,可得
故C错误;
D.由,可得
故D错误。
故选A。
16.(23-24高一下·云南曲靖·期末)我国古代的指南车是利用齿轮传动来指明方向的一种简单机械。指南车某部分结构如图所示,在A,B,C三个齿轮的边缘上分别取1、2和3三点,齿轮B和C同轴转动,三个齿轮的半径之比。下列说法正确的是( )
A.1、2、3三点的周期之比为
B.1、2、3三点的角速度大小之比为
C.1、2、3三点的线速度大小之比为
D.1、2、3三点的向心加速度大小之比为
【答案】D
【详解】AB.1、2两点的线速度相等,根据
v=ωr
可知,角速度之比为3:2;2、3两点同轴转动,角速度相等,可知1、2、3三点的角速度之比为3:2:2;根据
可得周期之比2:3:3,选项AB错误;
C.根据
v=ωr
可知,因1、2、3三点的半径之比
则线速度大小之比为3:3:1,选项C错误;
D.根据
a=vω
可得,1、2、3三点的向心加速度大小之比为,选项D正确。
故选D。
17.(23-24高一下·四川成都·期末)如图是一种新型的横卧自行车,前、后轮的半径分别为r、R(R>r)。A、B分别是前、后轮上的气门芯,不计车轮厚度。当它在平直路面上匀速直线行驶时,下列说法正确的是( )
A.A、B的线速度一定相等
B.A、B的角速度之比为
C.A、B的向心加速度大小之比为
D.A、B做匀速圆周运动的周期相等
【答案】B
【详解】A.由于不计车轮厚度, A、B相当于前后两轮边缘上的两点,线速度大小一定相等,方向不一定相同,故A错误;
B.由,可知A、B的角速度与半径成反比,角速度之比为
故B正确;
C.由,可知A、B的向心加速度大小与半径成反比,向心加速度之比为
故C错误;
D.由,可知A、B做匀速圆周运动的周期之比为
故D错误。
故选B。
18.(22-23高三上·江苏扬州·阶段练习)由于高度限制,车库出入口采用图所示的曲杆道闸,道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成,P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中,杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法正确的是( )
A.Q点的水平分速度逐渐增大 B.P点的加速度方向不变
C.Q点在竖直方向做匀速运动 D.Q点和P点角速度相等
【答案】A
【详解】B.由题知,杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°,则P点绕O点做匀速圆周运动,则P点的线速度、加速度大小不变,方向均改变,故B错误;
A.由图可知
杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°,Q点相对于P点的位置不变,则Q点绕另一个圆心做匀速圆周运动,速度大小不变,水平方向的分量为
杆转动过程中,速度方向与水平方向的夹角不断减小,所以水平分速度不断增大,故A正确;
C.Q点在竖直方向的运动与P点相同,相对于O点在竖直方向的位置y关于时间t的关系为
则可看出Q点在竖直方向不是匀速运动,故C错误;
D.由于P、Q两点保持相对静止,二者线速度相同,转动半径不同,所以角速度不相同,故D错误。
故选A。
二、多选题
19.(23-24高一上·北京·期末)下列实例属于超重现象的是( )
A.电梯减速下降的过程中
B.荡秋千的小孩通过最低点
C.火箭点火后加速升空的过程中
D.跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动的过程中
【答案】ABC
【详解】A.电梯减速下降,速度向下,加速度向上,属于超重,A正确;
B.荡秋千的小孩通过最低点,向心加速度向上,属于超重,B正确;
C.火箭点火后加速升空,速度向上,加速度向上,属于超重,C正确;
D.跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动的过程中,速度向上,加速度向下,属于失重,故D错误。
故选ABC。
20.(23-24高一下·四川成都·期末)明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图(a),可转动的把手上a点到转轴的距离为,辘轳边缘b点到转轴的距离为R。甲转动把手,将井底的乙拉起来,此过程中把手转动的角速度随时间变化的关系如图(b)。则( )
A.a点的角速度大于b点的角速度
B.a点的线速度大于b点的线速度
C.乙在时间段内加速上升
D.在时间段内,b点的向心加速度大小为
【答案】BC
【详解】A.由题意可知,a、b两点同轴转动,角速度相等,故A错误;
B.根据题意可知点的转动半径大于点的转动半径,根据可知a点的线速度大于b点的线速度,故B正确;
C.根据题图可知时间转轴的角速度增大,根据可知点线速度变大,可知物体上升速度变大,即乙在时间段内加速上升,故C正确;
D.根据向心加速度表达式可得在时间段内,b点的向心加速度大小为,故D错误。
故选BC。
21.(23-24高一下·广东江门·期末)某同学让篮球在指尖上匀速转动,指尖刚好在篮球球心的正下方,下列判断正确的是( )
A.篮球上各点做圆周运动的角速度大小相等
B.篮球上各点做圆周运动的圆心均在篮球的球心处
C.篮球上各点做圆周运动的线速度大小相等
D.篮球上离转轴越远的点,做圆周运动的向心加速度越大
【答案】AD
【详解】A.篮球上的各点绕转轴做圆周运动,故角速度大小相等,故A正确;
B.篮球上的各点做圆周运动的圆心在篮球的轴线上,类似于地球的自转轴,故B错误;
C.篮球上各点做圆周运动的线速度大小不相等,根据,离转轴越远的点,线速度越大,故C错误;
D.根据,篮球上离转轴越远的点,做圆周运动的向心加速度越大,故D正确。
故选AD。
22.(23-24高一下·天津河北·期末)细绳的一段固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方钉一个钉子A,小球从一定高度摆下,当细绳与钉子相碰时,下列说法正确的是( )
A.小球的线速度突然变大 B.小球的角速度突然变大
C.细线上的拉力突然变大 D.小球的向心加速度突然变小
【答案】BC
【详解】A.小球从一定高度摆下,重力势能转化为动能,当细绳与钉子相碰瞬间,小球的线速度不变,故A错误;
B.根据线速度与角速度的关系有
细绳与钉子相碰瞬间,半径减小,则角速度增大,故B正确;
C.根据
解得
结合上述,细绳与钉子相碰瞬间,半径减小,则细线上的拉力突然变大,故C正确;
D.根据
结合上述,细绳与钉子相碰瞬间,半径减小,则小球的向心加速度突然变大,故D错误。
故选BC。
23.(23-24高一下·河北秦皇岛·期末)大型游乐装置“大摆锤”的简图如图所示,摆锤和配重锤分别固定在摆臂两端,并可绕摆臂上的转轴在纸面内转动。若、到的距离之比为2:1,在摆臂匀速转动的过程中,下列说法正确的是( )
A.、的线速度大小之比为2:1 B.、的角速度大小之比为1:2
C.、的向心加速度大小之比为2:1 D.、的向心加速度大小之比为1:4
【答案】AC
【详解】、两点同轴转动,所以角速度相等,根据
可得、的线速度大小之比为
根据
可得、的向心加速度大小之比为
故选AC。
24.(23-24高一下·北京海淀·期末)如图所示为某自行车的主要传动部件。大齿轮和小齿轮通过链条相连,A和B分别为大齿轮和小齿轮边缘处的点。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
【答案】BD
【详解】大齿轮和小齿轮通过链条相连,A和B分别为大齿轮和小齿轮边缘处的点,则A、B两点的线速度大小相等,根据
,
由于A、B两点的半径不相等,所以A、B两点的角速度大小不等,A、B两点的向心加速度大小不等。
故选BD。
25.(23-24高一下·天津·期末)我国明代出版的《天工开物》中记录了我们祖先的劳动智意,如图所示为“牛转翻车”,利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速,从而将水运送到高处。祖先的智慧在今天也得到了继承和发扬。我国自主研发的齿轮传动系统,打破了国外至断,使中国高铁持续运行速度达到,中国高铁成为中国制造的一张“金名片”。图中A、B是两个齿轮边缘点,齿轮半径比,在齿轮转动过程中( )
A.A、B的周期之比
B.A、B的线速度大小之比
C.A、B的角速度之比
D.A、B的向心加速度大小之比
【答案】AB
【详解】B.A、B是两个齿轮边缘点,线速度大小相等,则有
故B正确;
C.由于
,
线速度大小相等,解得
故C错误;
A.根据
,
解得
故A正确;
D.根据
,
解得
故D错误。
故选AB。
26.(23-24高一下·山东烟台·期末)修正带是中学生常用的学习用具,其结构如图所示,包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件,大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中,大小齿轮相互吻合,a、b点分别位于大小齿轮的边缘,c点位于大齿轮的半径中点,当齿轮匀速转动时( )
A.两个齿轮转动方向相反 B.a、c点的线速度大小相等
C.b点的向心加速度比c点的大 D.a点的向心加速度比b点的大
【答案】AC
【详解】A.a、b点是同缘传动,边缘点的线速度大小相同,转动方向相反,则两个齿轮转动方向相反,故A正确;
B.a、c点是同轴转动,角速度相等,c点位于大齿轮的半径中点,a点位于大齿轮的边缘,根据可知,a点的线速度较大,故B错误;
CD.a、b点是同缘传动,边缘点的线速度大小相同,即
根据
,
可得
a、c点是同轴转动,角速度相等,即
根据
,
可得
综上所述可得
故b点的向心加速度比c点的大,a点的向心加速度比b点的小,故C正确,D错误。
故选AC。
试卷第2页,共12页
试卷第3页,共12页
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6.3 向心加速度 专项精练
本节要点
对应题号
专项精练1向心加速度的概念、公式与推导
1-7,19
专项精练2向心加速度与角速度、周期的关系
8-12,20-22
专项精练3传动装置中,向心加速度的大小
13-18,23-26
一、单选题
1.(23-24高一下·广西柳州·阶段练习)某修正带内部互相齿合的两个齿轮如图所示,A、B分别是大小齿轮边缘上的两点。在使用该修正带时,下列关系正确的是( )
A.线速度大小 B.周期
C.角速度 D.向心加速度大小
2.(23-24高一下·内蒙古锡林郭勒盟·期末)关于物体做曲线运动的描述,以下说法正确的是( )
A.物体所受合外力一定变化 B.物体速度一定变化
C.平抛运动是变加速曲线运动 D.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
3.(23-24高一上·重庆北碚·期末)课间跑操时,某同学以恒定速率经过圆弧形弯道,时间t内速度方向改变了,跑过的弧长为s,则该同学的向心加速度大小为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一下·江西萍乡·期末)进入冬季后,北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为雪地转转游戏,人乘坐雪圈(尺寸大小忽略不计)绕轴以2rad/s的角速度在水平雪地上做匀速圆周运动。已知绳子悬挂在离地高为3m,半径为3m的水平转盘的边缘,且绳子长为5m。运动时,绳与水平杆垂直,则雪圈(含人)( )
A.线速度大小为8m/s
B.线速度大小为14m/s
C.加速度大小为
D.加速度大小为
5.(23-24高一下·山东菏泽·期中)在很多24小时营业的餐厅,“欢乐送”送餐机器人足以承担深夜的送餐任务。某次送餐机器人(可视为质点)性能测试路径如图所示,半径为m的半圆弧、与长为m的直线路径AB、CD分别相切于A、D、B、C点。为保证安全,机器人做匀速圆周运动的加速度最大为m/s,则机器人匀速率安全绕测试路径运行一圈的最短时间为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高一上·河北石家庄·期末)如图所示,一辆可看成质点的小汽车以恒定的速率做圆周运动,汽车从M点经10s运动到N点,此过程中汽车与圆心O的连线转过30°角,下列说法正确的是( )
A.由M点运动至N点,汽车速度的方向改变角度为60°
B.行驶半周,汽车速度的方向改变角度为90°
C.汽车运动过程中加速度保持不变
D.汽车运动一周的时间为2min
7.(22-23高三下·浙江绍兴·阶段练习)如图所示,中心为O的硬币在桌面上沿直线向右匀速滚动,虚线为硬币边缘最高点P的运动轨迹,位置2为轨迹最高点,位置3为轨迹与桌面接触点。下列说法正确的是( )
A.硬币滚动一周,P点与O点位移大小相等
B.P点运动到位置1时速度方向为水平向右
C.P点运动到位置2时向心加速度大小为零
D.P点运动到位置3时的速度与O点的速度相同
8.(23-24高一下·广东清远·期末)水车是我国最古老的农业灌溉工具,体现了中华民族高超的劳动技艺和创造力,是中国农耕文化的重要组成部分。如图所示,水车最外层圆型支架上固定多个水斗,内部有两个圆形支架固定木辐条,在流水的冲力作用下,水车匀速转动。下列说法正确的是( )
A.所有水斗的角速度都相同
B.所有水斗的向心加速度都相同
C.水斗的周期比木辐条中点的周期大
D.在最低点的水斗向心加速度最大
9.(23-24高一下·河南新乡·期末)某物体做匀速圆周运动的向心加速度大小恒定,则该物体的角速度—半径(ω-r)、角速度的平方—半径 线速度—半径(v-r)、周期的平方—半径 图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(23-24高一下·广东佛山·期末)汽车瞬态工况法尾气检测如图所示,汽车驱动轮与两个半径相同的滚筒接触,车轮与滚筒的半径之比为,驱动轮按照恒定的转速转动,后轮不动,模拟车辆实际行驶状况,检测尾气,车轮与滚筒之间不打滑,P、Q两点分别处于驱动轮边缘和滚筒边缘,以下说法正确的是( )
A.两滚筒的转动方向相反
B.P、Q两点在相同时间内转过的角度相等
C.P、Q两点在相同时间内通过的弧长相等
D.P、Q两点的向心加速度大小之比为
11.(23-24高一下·辽宁大连·阶段练习)如图所示,走时准确的时钟,分针与秒针的针尖到转动轴长度之比是,下列说法正确的是( )
A.分针与秒针的周期之比为
B.分针与秒针的角速度之比为
C.分针针尖与秒针针尖的线速度大小之比为
D.分针针尖与秒针针尖的向心加速度大小之比为
12.(23-24高一下·广东广州·阶段练习)如图所示一种古老的舂米机。舂米时,稻谷放在石臼A中,横梁可以绕O转动,在横梁前端B处固定一舂米锤,脚踏在横梁另一端C点往下压时,舂米锤便向上抬起。然后提起脚,舂米锤就向下运动,击打A中的稻谷。已知OB=2OC,则在横梁绕O转动过程中( )
A.B、C的向心加速度相等
B.B、C的角速度关系满足ωB=2ωC
C.B、C的线速度大小关系满足vB=2vC
D.舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力
13.(23-24高一下·四川泸州·期末)中国积木原创品牌“布鲁可”有一种变速轮积木,通过齿轮传动变速,如图所示。当驱动轮做大小不变的匀速转动时,可以改变从动轮半径的大小来实现变速。下列能正确表示从动轮边缘某质点的向心加速度a的大小随从动轮半径r变化的图像(其中C图为反比例图线、D图为抛物线)的是( )
A. B.
C. D.
14.(23-24高一下·湖南郴州·期末)如图所示,一部机器与电动机通过皮带连接,机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的4倍,皮带与两轮之间不发生滑动,已知A为机器皮带轮上一点,且到转轴距离为轮半径的一半,B、C两点分别为电动机皮带轮和机器皮带轮边缘的两点,则下列关系正确的是( )
A.A、B、C三点角速度大小之比为
B.A、B、C三点线速度大小之比为
C.A、B、C三点向心加速度大小之比为
D.A、B、C三点周期之比为
15.(23-24高一下·云南昆明·期末)骑自行车是一种绿色环保的出行方式。一自行车传动结构的示意图如图所示,a、b、c分别是大齿轮、小齿轮以及后轮边缘上的点,已知其大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为。匀速骑行该自行车过程中,下列说法正确的是( )
A.a、b、c三点的周期之比为 B.a、b、c三点的角速度大小之比为
C.a、b、c三点的线速度大小之比为 D.a、b、c三点的向心加速度大小之比为
16.(23-24高一下·云南曲靖·期末)我国古代的指南车是利用齿轮传动来指明方向的一种简单机械。指南车某部分结构如图所示,在A,B,C三个齿轮的边缘上分别取1、2和3三点,齿轮B和C同轴转动,三个齿轮的半径之比。下列说法正确的是( )
A.1、2、3三点的周期之比为
B.1、2、3三点的角速度大小之比为
C.1、2、3三点的线速度大小之比为
D.1、2、3三点的向心加速度大小之比为
17.(23-24高一下·四川成都·期末)如图是一种新型的横卧自行车,前、后轮的半径分别为r、R(R>r)。A、B分别是前、后轮上的气门芯,不计车轮厚度。当它在平直路面上匀速直线行驶时,下列说法正确的是( )
A.A、B的线速度一定相等
B.A、B的角速度之比为
C.A、B的向心加速度大小之比为
D.A、B做匀速圆周运动的周期相等
18.(22-23高三上·江苏扬州·阶段练习)由于高度限制,车库出入口采用图所示的曲杆道闸,道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成,P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中,杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法正确的是( )
A.Q点的水平分速度逐渐增大 B.P点的加速度方向不变
C.Q点在竖直方向做匀速运动 D.Q点和P点角速度相等
二、多选题
19.(23-24高一上·北京·期末)下列实例属于超重现象的是( )
A.电梯减速下降的过程中
B.荡秋千的小孩通过最低点
C.火箭点火后加速升空的过程中
D.跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动的过程中
20.(23-24高一下·四川成都·期末)明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图(a),可转动的把手上a点到转轴的距离为,辘轳边缘b点到转轴的距离为R。甲转动把手,将井底的乙拉起来,此过程中把手转动的角速度随时间变化的关系如图(b)。则( )
A.a点的角速度大于b点的角速度
B.a点的线速度大于b点的线速度
C.乙在时间段内加速上升
D.在时间段内,b点的向心加速度大小为
21.(23-24高一下·广东江门·期末)某同学让篮球在指尖上匀速转动,指尖刚好在篮球球心的正下方,下列判断正确的是( )
A.篮球上各点做圆周运动的角速度大小相等
B.篮球上各点做圆周运动的圆心均在篮球的球心处
C.篮球上各点做圆周运动的线速度大小相等
D.篮球上离转轴越远的点,做圆周运动的向心加速度越大
22.(23-24高一下·天津河北·期末)细绳的一段固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方钉一个钉子A,小球从一定高度摆下,当细绳与钉子相碰时,下列说法正确的是( )
A.小球的线速度突然变大 B.小球的角速度突然变大
C.细线上的拉力突然变大 D.小球的向心加速度突然变小
23.(23-24高一下·河北秦皇岛·期末)大型游乐装置“大摆锤”的简图如图所示,摆锤和配重锤分别固定在摆臂两端,并可绕摆臂上的转轴在纸面内转动。若、到的距离之比为2:1,在摆臂匀速转动的过程中,下列说法正确的是( )
A.、的线速度大小之比为2:1 B.、的角速度大小之比为1:2
C.、的向心加速度大小之比为2:1 D.、的向心加速度大小之比为1:4
24.(23-24高一下·北京海淀·期末)如图所示为某自行车的主要传动部件。大齿轮和小齿轮通过链条相连,A和B分别为大齿轮和小齿轮边缘处的点。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
25.(23-24高一下·天津·期末)我国明代出版的《天工开物》中记录了我们祖先的劳动智意,如图所示为“牛转翻车”,利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速,从而将水运送到高处。祖先的智慧在今天也得到了继承和发扬。我国自主研发的齿轮传动系统,打破了国外至断,使中国高铁持续运行速度达到,中国高铁成为中国制造的一张“金名片”。图中A、B是两个齿轮边缘点,齿轮半径比,在齿轮转动过程中( )
A.A、B的周期之比
B.A、B的线速度大小之比
C.A、B的角速度之比
D.A、B的向心加速度大小之比
26.(23-24高一下·山东烟台·期末)修正带是中学生常用的学习用具,其结构如图所示,包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件,大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中,大小齿轮相互吻合,a、b点分别位于大小齿轮的边缘,c点位于大齿轮的半径中点,当齿轮匀速转动时( )
A.两个齿轮转动方向相反 B.a、c点的线速度大小相等
C.b点的向心加速度比c点的大 D.a点的向心加速度比b点的大
试卷第2页,共12页
试卷第3页,共12页
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