第6章 3 向心加速度(Word练习)-【精讲精练】2025-2026学年高中物理必修第二册(人教版)
[对应学生用书作业(八)P15]
[基础训练]
1.关于做圆周运动物体的向心加速度的方向,下列说法正确的是( )
A.与线速度方向始终相同 B.与线速度方向始终相反
C.始终指向圆心 D.始终保持不变
解析 向心加速度的方向与线速度方向垂直,始终指向圆心,A、B错误,C正确;做匀速圆周运动物体的向心加速度的大小不变,而方向时刻变化,D错误。
答案 C
2.(多选)如图所示为摩擦传动装置,B轮转动时带动A轮跟着转动,已知转动过程中轮缘间无打滑现象,下述说法正确的是( )
A.A、B两轮转动的方向相同
B.A与B两轮转动的方向相反
C.A、B转动的角速度之比为1∶3
D.A、B轮缘上点的向心加速度大小之比为3∶1
解析 A、B两轮属齿轮传动,A、B两轮的转动方向相反,A错误,B正确;A、B两轮边缘的线速度大小相等,由ω=知,
=
=
,C正确;根据a=
得,
=
=
,D错误。
答案 BC
3.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,如图所示,在相同时间内,它们通过的路程之比是4∶3,运动方向改变的角度之比是3∶2,则它们( )
A.线速度大小之比为4∶3 B.角速度大小之比为3∶4
C.圆周运动的半径之比为2∶1 D.向心加速度大小之比为1∶2
解析 由圆周运动公式有,通过的路程s=Rθ=vt,转过的角度θ=ωt,已知在相同的时间内,通过的路程之比是4∶3,转过的角度之比是3∶2,则A、B的线速度大小之比是4∶3,角速度大小之比是3∶2,则选项A正确,B错误;由R=,得半径的比值为
=
·
=
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×
=
,由向心加速度公式a=ω2R,得向心加速度大小的比值为
=
·
=
×
=2,选项C、D错误。
答案 A
4.(2025·重庆期末)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θ,跑过的弧长为s,则该同学的向心加速度大小为( )
A. B.
C. D.
解析 该同学的线速度大小为v=,角速度大小为ω=
,则向心加速度为a=vω=
,故选B。
答案 B
5.如图所示,质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变,那么( )
A.加速度为零
B.加速度恒定
C.加速度大小不变,方向时刻改变,但不一定指向圆心
D.加速度大小不变,方向时刻指向圆心
解析 由题意知,木块做匀速圆周运动,木块的加速度大小不变,方向时刻指向圆心,D正确,A、B、C错误。
答案 D
6.(多选)如图所示,一小物块(不计重力)以大小为a=4 m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半径R=1 m,则下列说法正确的是( )
A.小物块运动的角速度为2 rad/s
B.小物块做圆周运动的周期为π s
C.小物块在t= s内通过的位移大小为
m
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D.小物块在π s内通过的路程为零
解析 依据a=ω2R,物块运动的角速度:ω==
=2 rad/s,故A符合题意;周期T=
=π s,故B符合题意;根据v=ωr,知v=2 m/s,t=
s内通过的位移大小
r=
m,故C不符合题意;小球在π s内通过的路程为l=vt=2×π m=2π m,故D不符合题意。
答案 AB
7.如图所示,A、B为咬合传动的两齿轮,RA=2RB,则A、B两轮边缘上两点的( )
A.角速度之比为2∶1 B.向心加速度大小之比为1∶2
C.周期之比为1∶2 D.转速之比为2∶1
解析 两咬合齿轮轮缘上的两点应满足vA=vB,又v=ωR,则有ωA∶ωB=RB∶RA=1∶2,A错误;向心加速度由a=可知aA∶aB=RB∶RA=1∶2,B正确;周期TA∶TB=ωB∶ωA=2∶1,C错误;转速n∝ω,则nA∶nB=1∶2,D错误。
答案 B
[能力提升]
8.(多选)如图所示,一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动,a、b为球面上两点,b点所在大圆与转轴垂直,a点所在大圆与b点所在大圆夹角为θ,则( )
A.a、b两点线速度相同
B.a、b两点角速度相同
C.若θ=30°,则a、b两点的线速度之比va∶vb=∶2
D.若θ=30°,则a、b两点的向心加速度之比aa∶ab=2∶
解析 a、b两点共轴转动,角速度相同,由于转动半径不同,故线速度不同,A错误,B正确;若θ=30°,则ra∶rb=cos θ∶1=∶2,由v=ωr得,va∶vb=ra∶rb=
∶2,由an=ω2r得,aa∶ab=ra∶rb=
∶2,D错误,C正确。
答案 BC
9.(2025·四川雅安统考)在如图所示的装置中,质量分别为m、2m的A、B两个小球(视
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