6.3 向心加速度 专题训练 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册
2026-03-06
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 3. 向心加速度 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 向心加速度 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.09 MB |
| 发布时间 | 2026-03-06 |
| 更新时间 | 2026-03-06 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56701764.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
6.3 向心加速度(专题训练)
一.向心加速度的概念、公式与推导(共9小题)
二.向心加速度与角速度、周期的关系(共9小题)
三.(共9小题)
一.向心加速度的概念、公式与推导(共9小题)
1.如图所示是游乐园中的“摩天轮”,它高,直径为,每转一圈用时,游客乘坐时,转轮始终不停地匀速转动。下列说法中正确的是( )
A.游客在乘坐过程中速度始终保持不变
B.每名游客都在做加速度为零的匀速运动
C.游客在乘坐过程中对座位的压力始终不变
D.每时每刻游客受到的合力都不等于零
【答案】D
【详解】A.转轮始终不停地匀速转动,游客在乘坐过程中做匀速圆周运动,速度方向不断变化,故A错误;
BD.游客在乘坐过程中做匀速圆周运动,具有相同大小的向心加速度,每时每刻游客受到的合力都不等于零,故B错误,D正确;
C.游客在乘坐过程中位于最低点时,竖直向上方向加速度最大,超重最多,对座位的压力最大,故C错误。
故选D。
2.在2025年春晚的《秧BOT》节目中,机器人拿着手绢在舞台上扭秧歌,如图所示。若机器人转动手绢恰使其在竖直面内绕中心点做匀速圆周运动,手绢的转速n=30r/s,手绢边缘处P点到手绢中心点的距离R=0.2m,则( )
A.P点的角速度为
B.P点的线速度大小为
C.P点的向心加速度为
D.若转速n变为原来的2倍,则P点运动周期也变为原来的2倍
【答案】B
【详解】ABC.P点的角速度
线速度大小
向心加速度分别为,故AC错误,B正确;
D.由可知,若转速n变为原来的2倍,则P点运动周期变为原来的,故D错误。
故选B。
3.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.匀速圆周运动是线速度不变的运动
D.匀速圆周运动是速率不变的运动
【答案】D
【详解】A. 匀速圆周运动的速度方向时刻改变,因此不是匀速运动,故A错误;
B. 匀速圆周运动的加速度(向心加速度)方向时刻变化(始终指向圆心),因此不是匀变速运动,故B错误;
C. 匀速圆周运动的线速度方向时刻改变,因此线速度不是不变的,故C错误;
D. 匀速圆周运动的速率(线速度大小)保持不变,因此是速率不变的运动,故D正确。
故选D。
4.如图所示,小物体随圆盘一起绕中心O点在水平面内做匀速圆周运动。小物体加速度的方向指向( )
A.O点 B.a C.b点 D.c点
【答案】A
【详解】做匀速圆周运动的物体,切向方向加速度为0,只受到向心加速度,方向应指向圆心。
故选A。
5.(多选)关于向心力和向心加速度,下列说法正确的是( )
A.向心力只改变物体运动的方向,不能改变物体的速度大小
B.向心力是物体实际受到的力
C.向心加速度越大,线速度的大小变化越快
D.匀速圆周运动的向心加速度是变化的
【答案】AD
【详解】A.向心力只改变物体运动的方向,不能改变物体的速度大小,故A正确;
B.向心力是效果力,不是物体实际受到的力,故B错误;
C.向心加速度不改变线速度的大小,向心加速度越大,线速度的方向变化越快,故C错误;
D.匀速圆周运动的向心加速度始终指向圆心,方向时刻变化,故D正确。
故选AD。
6.(多选)关于曲线运动,以下说法正确的是( )
A.曲线运动可能是匀变速运动
B.做曲线运动的物体速度方向可能保持不变
C.做曲线运动的物体加速度可能是变化的
D.做圆周运动的物体加速度一定指向圆心
【答案】AC
【详解】A.曲线运动可能是匀变速运动,比如平抛运动,故A正确;
B.做曲线运动的物体速度方向时刻发生变化,故B错误;
C.做曲线运动的物体加速度方向与速度方向一定不在同一直线上,加速度可能是变化的,故C正确;
D.做匀速圆周运动的物体加速度一定指向圆心,做变速圆周运动的物体加速度不一定指向圆心,故D错误。
故选AC。
7.(多选)如图,做匀速圆周运动的质点在时间t=1s内由A点运动到B点,AB弧长L=1m,其对应的圆心角。设质点线速度和角速度大小分别为v、ω,向心加速度大小为a1,该段时间内平均加速度大小,则( )
A.ω=1rad/s B.v=1m/s
C. D.
【答案】BC
【详解】A.质点的角速度大小,故A错误;
B.质点的线速度大小,故B正确;
C.轨迹圆的半径
质点的向心加速度大小,故C正确;
D.根据几何关系,质点从A点运动到B点的速度变化量大小
则该段时间内质点的平均加速度大小,故D错误。
故选BC。
8.如图甲所示,某次城市消防演练中,消防员手中的水枪距地面高度,水枪可在水平面内360°旋转,大量水流以相同速率从枪口喷出。若水流能以与水平面成0~90°的所有角度喷出,不计空气阻力,重力加速度大小。
(1)求水流在空中运动的最长时间;
(2)一般的曲线运动可以分割成很短的小段,质点在每小段的运动都可以看成圆周运动的一部分。如图乙所示,通过点和曲线上紧邻点两侧的两点做一个圆,在极限情况下,这个圆就叫做点的曲率圆,其半径叫做点的曲率半径。当水流与地面成60°喷出时,求其轨迹在最高点处的曲率半径;
(3)求水流落点所覆盖区域的面积(结果可用表示)。
【详解】(1)竖直向上喷出的水流在空中时间最长,规定竖直向上为正方向,从喷出到落地,根据竖直上抛规律有
解得
(2)当水流与地面成60°喷出时,当运动到最高点处时,重力作为该处曲率圆的向心力,满足
得水流在其最高点处的曲率半径
(3)设水流与水平面成角喷出,则射程
解得
水流在竖直方向满足
联立化简得
代入数据得
可将该表达式当作的一元二次方程,方程存在实数解的条件需满足
即
解得
即水流的最大射程
水流落点所覆盖区域的面积
9.如图所示,压路机大轮的半径R是小轮半径r的2倍。压路机匀速行驶时,以压路机车架为参考系,大轮边缘上A点的向心加速度是12 cm/s2,那么小轮边缘上B点的向心加速度大小是多少?大轮上距轴心距离为的C点的向心加速度大小是多少?
【详解】AB两点的线速度大小相等,根据
可知
解得
AC两点角速度相同,则根据
可知
解得
二.向心加速度与角速度、周期的关系(共9小题)
10.图甲是2025蛇年春节联欢晚会上人机共舞节目《秧BOT》中转手绢的环节,吸引了无数观众的目光。图乙是转手绢的示意图,手绢上三点共线,为的中点。若手绢绕中心点匀速转动,下列说法正确的是( )
A.两点的角速度之比是
B.两点的线速度大小之比是
C.两点的向心加速度大小之比是
D.两点的向心加速度大小之比是
【答案】C
【详解】AB.手绢绕中心O点匀速转动起来,M、N两点的角速度相等,根据可知,M、N两点的线速度大小之比为1:2,故AB错误;
CD.根据可知,两点的向心加速度大小之比是,故C正确,D错误;
故选C。
11.如图所示,圆盘绕中心轴匀速转动。M、N、P是圆盘上的三个点,其中M、P位于圆盘边缘,下列说法正确的是( )
A.M、P两点的线速度相同
B.点的向心加速度大于点的向心加速度
C.点的角速度大于点的角速度
D.圆盘转动的角速度越大则周期越长
【答案】B
【详解】A.M、P半径相同,所以线速度大小相等,但方向不同,因此线速度不同,故A错误;
C.圆盘绕同一轴匀速转动,各点角速度相等,故C错误;
B.M、N属于同轴转动,角速度相同,M点的半径大于N点的半径,根据
可知M点的向心加速度大于N点的向心加速度,故B正确;
D.根据
可知角速度越大,周期T越小,故D错误。
故选B。
12.如图是某发动机正时系统的传动装置,它是通过皮带连接曲轴正时带轮A和凸轮轴正时带轮B,使气缸气门开闭与活塞运动同步,以确保引擎的各部件有序工作。已知A轮的半径、角速度,B轮的半径。传动过程中皮带与各轮之间无相对滑动,则B轮边缘上某点的向心加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据皮带轮连接装置,两轮边缘线速度相同,有
可得
B轮边缘上某点的向心加速度大小为
故选B。
13.如图所示,光滑金属杆折成的直角三角形框架位于竖直面内,,斜边位于水平方向,杆上串有金属小球,现令金属框架绕过点的竖直轴匀速转动,小球跟随杆在水平面内做匀速圆周运动,在图示位置处于稳定状态,则下列说法正确的是( )
A.小球受重力、弹力和向心力
B.小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时,向心加速度大小相同
C.小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时,半径越大,向心加速度越小
D.小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时,半径越大,角速度越大
【答案】B
【详解】A.小球只受重力和弹力,向心力是两者的合力,故A错误;
BC.小球所受重力和弹力的合力提供向心力,如图所示
由图可知,
得
故小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时,向心加速度大小相同,故B正确,C错误;
D.因小球a的向心加速度大小一定,根据可知,小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时,半径越大,角速度越小,故D错误。
故选B。
14.(多选)“指尖篮球”是篮球爱好者喜欢的一种运动。如图所示,将篮球放在指尖上,轻轻一拨,篮球就在指尖上稳定旋转。关于图示中、两点的运动,下列说法正确的有( )
A.点的角速度比点的大
B.点的线速度比点的大
C.点的周期比点的小
D.点的向心加速度比点的小
【答案】BD
【详解】A.篮球就在指尖上稳定旋转,P、Q两点相同时间转过相同的角度,角速度相同,A错误;
B.由,,可知,B正确;
C.由,可知P、Q周期相同,C错误;
D.由,,可知,D正确。
故选BD。
15.(多选)下图是一皮带传动装置的示意图,右轮半径为r,A是它边缘上的一点。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。如果传动过程中皮带不打滑,下列说法正确的是( )
A.A、B、C、D四点的线速度之比为2∶1∶2∶4
B.A、B、C、D四点的角速度之比为2∶1∶1∶1
C.A、B、C、D四点的周期之比为2∶1∶1∶1
D.A、B、C、D四点的向心加速度之比为4∶1∶2∶4
【答案】ABD
【详解】AC两点同缘转动,可知线速度相等
根据可得
根据可得
根据可得
BCD同轴转动,可知,
因可得,
A.A、B、C、D四点的线速度之比为2∶1∶2∶4,A正确;
B.A、B、C、D四点的角速度之比为2∶1∶1∶1,B正确;
C.A、B、C、D四点的周期之比为1∶2∶2∶2,C错误;
D.A、B、C、D四点的向心加速度之比为4∶1∶2∶4,D正确。
故选ABD。
16.(多选)如图所示,质量为的小滑块在大小恒定的水平拉力作用下,在水平面上做半径为、速率为的匀速圆周运动,小滑块与水平面间的动摩擦因数为0.4,空气阻力不计,不计小滑块的大小,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A.水平拉力不指向圆心O
B.小滑块受到的摩擦力方向指向圆心
C.水平拉力大小为
D.小滑块运动的加速度大小为
【答案】AC
【详解】ABC.根据题意,小滑块做匀速圆周运动的向心力大小
小滑块受到的摩擦力
方向沿切线方向,则拉力大小,方向与轨迹切线方向夹角为,故AC正确;B错误;
D.小滑块运动的加速度大小为,故D错误。
故选AC。
17.地球可看作半径为R的球体,位于赤道处的物体随地球自转做匀速圆周运动,截面如图所示,已知自转周期为T,求:
(1)物体随地球自转的线速度v;
(2)物体随地球自转的向心加速度a。
【详解】(1)物体随地球自转做匀速圆周运动,由线速度与周期的关系可知
(2)根据牛顿第二定律可知,物体随地球自转的向心加速度大小为
18.2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中,我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨迹为半圆的匀速圆周运动,如图所示,若甲、乙两名运动员同时进入弯道,滑行半径分别为,滑行速率分别为、,求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比,并通过计算判断哪位运动员先出弯道。
【详解】匀速圆周运动的向心加速度为
则
运动时间
则
则
由此可知,甲先出弯道。
三.(共9小题)
19.广阔的草原上,一只羚羊发现潜伏在附近的猎豹后开始全速奔跑,猎豹随即追赶,某段时间内它们依次经过水平面内A、B、C、D四点,其运动轨迹为如图所示的虚线,此过程中羚羊的速度大小不变,猎豹紧跟其后。下列说法正确的是( )
A.羚羊处于平衡状态 B.猎豹做匀变速运动
C.羚羊经过D点时的加速度最大 D.猎豹经过C点时受到的合外力最大
【答案】C
【详解】AB.由题意知羚羊做曲线运动,所受合外力指向轨迹凹侧,合外力的方向不断发生变化,猎豹的加速度不断变化,不是匀变速运动,故AB错误;
CD.羚羊、猎豹的速度大小不变,D点的弯曲程度最大,C点的弯曲程度比D的小,根据
可知D点向心加速度最大,根据
可知猎豹经过D点时受到的合外力最大,故D错误,C正确。
故选C。
20.如图所示,向心力演示器的二层变速塔轮左、右半径之比分别为和。皮带位于第一层,塔轮匀速转动时,左右两标尺露出的格子数之比为,现只将皮带调为第二层,塔轮匀速转动时,左右两标尺露出的格子数之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】皮带在第一层时,已知第一层塔轮半径,左右两标尺露出格子数之比为1:2。皮带传动,线速度相等,
由,得
标尺露出的格子数与小球质量和向心加速度的乘积成正比,即
根据,得
皮带在第二层时,第二层塔轮半径,皮带传动,线速度相等,由,得
得
知标尺露出的格子数之比为1:8
故选A。
21.在图中,A,B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。当大轮以角速度顺时针转动时( )
A.A、C两点的线速度之比为
B.A、B两点角速度之比为
C.A、C两点的向心加速度之比为
D.B、C两点的向心加速度之比为
【答案】C
【详解】AC.A、C两点同轴转动,角速度相等,根据可知,两点的线速度之比为2:1,根据可知,A、C两点的向心加速度之比为,A错误,C正确;
B.A、B两点同缘传动,可知线速度大小相等,根据,可知角速度之比为,B错误;
D.B、C两点的角速度之比为,半径相等,根据可知,B、C两点的向心加速度之比为4:1,D错误。
故选C。
22.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3倍,皮带与两轮之间不发生滑动,已知为机器皮带轮上一点,且到转轴距离为轮半径的一半,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.、两点角速度相同
B.、两点线速度大小之比为
C.、两点向心加速度大小之比为
D.、、三点周期相同
【答案】B
【详解】A.B、C两点通过皮带传动,线速度大小相等,由于B、C两点圆周半径不同,根据
可知、两点角速度不相同,故A错误;
B.A、C两点同轴转动,角速度相同,根据
可得
则A、B两点线速度大小之比为,故B正确;
C.根据
可知B、C两点向心加速度大小之比为,故C错误;
D.A、C两点同轴转动,角速度相同、周期相同,由于B、C两点角速度不同、周期不同,故、、三点周期不相同,故D错误。
故选B。
23.为防止航天员的肌肉萎缩,同步空间站配备了健身自行车作为健身器材,自行车模型如图乙所示。自行车齿轮、飞轮、链轮的半径都不相同。关于边缘上的A、B、C三个点的说法正确的是( )
A.B点和C点线速度大小相等
B.B点和C点的角速度相等
C.A点和B点运转的周期相等
D.A点和B点的向心加速度相等
【答案】B
【详解】AB.B点和C点同轴转动,角速度相同,但半径不同,根据可知,线速度大小不相等,故A错误,B正确;
CD.A点和B点同链条转动,线速度相等,根据和可知,A和B周期不相等,向心加速度不相等,故CD错误。
故选B。
24.(多选)如图所示,佛山某陶瓷厂师傅正在制作花瓶。花瓶粗坯固定在水平转台上,其对称轴与转台的转轴重合,、为花瓶粗坯上两点。在花瓶粗坯随转台匀速转动的过程中,下列说法正确的是( )
A.点的线速度大于点的线速度
B.、两点的向心加速度大小相等
C.转动一周点与点通过的位移相等
D.相同时间内点转过的角度比点大
【答案】AC
【详解】A.因PQ两点同轴转动,角速度相同,P点转动半径大于Q点,根据可知,点的线速度大于点的线速度,A正确;
B.根据可知,点的向心加速度大小大于点的向心加速度大小,B错误;
C.转动一周点与点通过的位移均为零,相等,C正确;
D.根据可知,相同时间内点转过的角度与点相等,D错误。
故选AC。
25.(多选)如图是一皮带传动装置的示意图,右轮半径为r,A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮半径为,小轮半径为。点在小轮上,到小轮中心的距离为。点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑,那么关于点,以下说法正确的是( )
A.线速度之比是
B.角速度之比是
C.周期之比是
D.向心加速度之比是
【答案】BD
【详解】ABC.由皮带传动的特点有
由同轴转动的特点有
根据线速度与角速度的关系
可得
所以,
所以
由,可得,故AC错误,B正确;
D.根据向心加速度与角速度的关系,可得,故D正确。
故选BD。
26.(多选)如图甲所示,在2025年央视春晚舞台上,机器人的精彩舞蹈令人印象深刻,机器人转动八角巾手帕时形成一个匀速转动的圆盘。如图乙所示,O为手帕的中心,A、B、C为手帕上的三个点,各点到O点的距离关系为,下列说法正确的是( )
A.手帕转动半圈,C点的速度变化量为零
B.C点的角速度大于B点的角速度
C.A、B两点的向心加速度不相同
D.A、C两点的线速度大小满足vC=1.5vA
【答案】CD
【详解】A.手帕转动半圈,C点的速度变化量为Δv=vC−(−vC)=2vC,故A错误;
B.A、B、C属于同轴转动,所以各点角速度相等,故B错误;
C.根据a=ω2r,可知A、B两点的向心加速度大小相等,但方向不同,故C正确;
D.根据v=rω,则A、C两点的线速度大小满足vC=1.5vA,故D正确。
故选CD。
27.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,求:a点和c点的向心加速度大小之比
【答案】2:1
【详解】因ac两点的线速度相等,即 va=vc
根据
故aa:ac=rc:ra=2:1
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6.3 向心加速度(专题训练)
一.向心加速度的概念、公式与推导(共9小题)
二.向心加速度与角速度、周期的关系(共9小题)
三.(共9小题)
一.向心加速度的概念、公式与推导(共9小题)
1.如图所示是游乐园中的“摩天轮”,它高,直径为,每转一圈用时,游客乘坐时,转轮始终不停地匀速转动。下列说法中正确的是( )
A.游客在乘坐过程中速度始终保持不变
B.每名游客都在做加速度为零的匀速运动
C.游客在乘坐过程中对座位的压力始终不变
D.每时每刻游客受到的合力都不等于零
2.在2025年春晚的《秧BOT》节目中,机器人拿着手绢在舞台上扭秧歌,如图所示。若机器人转动手绢恰使其在竖直面内绕中心点做匀速圆周运动,手绢的转速n=30r/s,手绢边缘处P点到手绢中心点的距离R=0.2m,则( )
A.P点的角速度为
B.P点的线速度大小为
C.P点的向心加速度为
D.若转速n变为原来的2倍,则P点运动周期也变为原来的2倍
3.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.匀速圆周运动是线速度不变的运动
D.匀速圆周运动是速率不变的运动
4.如图所示,小物体随圆盘一起绕中心O点在水平面内做匀速圆周运动。小物体加速度的方向指向( )
A.O点 B.a C.b点 D.c点
5.(多选)关于向心力和向心加速度,下列说法正确的是( )
A.向心力只改变物体运动的方向,不能改变物体的速度大小
B.向心力是物体实际受到的力
C.向心加速度越大,线速度的大小变化越快
D.匀速圆周运动的向心加速度是变化的
6.(多选)关于曲线运动,以下说法正确的是( )
A.曲线运动可能是匀变速运动
B.做曲线运动的物体速度方向可能保持不变
C.做曲线运动的物体加速度可能是变化的
D.做圆周运动的物体加速度一定指向圆心
7.(多选)如图,做匀速圆周运动的质点在时间t=1s内由A点运动到B点,AB弧长L=1m,其对应的圆心角。设质点线速度和角速度大小分别为v、ω,向心加速度大小为a1,该段时间内平均加速度大小,则( )
A.ω=1rad/s B.v=1m/s
C. D.
8.如图甲所示,某次城市消防演练中,消防员手中的水枪距地面高度,水枪可在水平面内360°旋转,大量水流以相同速率从枪口喷出。若水流能以与水平面成0~90°的所有角度喷出,不计空气阻力,重力加速度大小。
(1)求水流在空中运动的最长时间;
(2)一般的曲线运动可以分割成很短的小段,质点在每小段的运动都可以看成圆周运动的一部分。如图乙所示,通过点和曲线上紧邻点两侧的两点做一个圆,在极限情况下,这个圆就叫做点的曲率圆,其半径叫做点的曲率半径。当水流与地面成60°喷出时,求其轨迹在最高点处的曲率半径;
(3)求水流落点所覆盖区域的面积(结果可用表示)。
9.如图所示,压路机大轮的半径R是小轮半径r的2倍。压路机匀速行驶时,以压路机车架为参考系,大轮边缘上A点的向心加速度是12 cm/s2,那么小轮边缘上B点的向心加速度大小是多少?大轮上距轴心距离为的C点的向心加速度大小是多少?
二.向心加速度与角速度、周期的关系(共9小题)
10.图甲是2025蛇年春节联欢晚会上人机共舞节目《秧BOT》中转手绢的环节,吸引了无数观众的目光。图乙是转手绢的示意图,手绢上三点共线,为的中点。若手绢绕中心点匀速转动,下列说法正确的是( )
A.两点的角速度之比是 B.两点的线速度大小之比是
C.两点的向心加速度大小之比是 D.两点的向心加速度大小之比是
11.如图所示,圆盘绕中心轴匀速转动。M、N、P是圆盘上的三个点,其中M、P位于圆盘边缘,下列说法正确的是( )
A.M、P两点的线速度相同 B.点的向心加速度大于点的向心加速度
C.点的角速度大于点的角速度 D.圆盘转动的角速度越大则周期越长
12.如图是某发动机正时系统的传动装置,它是通过皮带连接曲轴正时带轮A和凸轮轴正时带轮B,使气缸气门开闭与活塞运动同步,以确保引擎的各部件有序工作。已知A轮的半径、角速度,B轮的半径。传动过程中皮带与各轮之间无相对滑动,则B轮边缘上某点的向心加速度大小为( )
A. B. C. D.
13.如图所示,光滑金属杆折成的直角三角形框架位于竖直面内,,斜边位于水平方向,杆上串有金属小球,现令金属框架绕过点的竖直轴匀速转动,小球跟随杆在水平面内做匀速圆周运动,在图示位置处于稳定状态,则下列说法正确的是( )
A.小球受重力、弹力和向心力
B.小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时,向心加速度大小相同
C.小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时,半径越大,向心加速度越小
D.小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时,半径越大,角速度越大
14.(多选)“指尖篮球”是篮球爱好者喜欢的一种运动。如图所示,将篮球放在指尖上,轻轻一拨,篮球就在指尖上稳定旋转。关于图示中、两点的运动,下列说法正确的有( )
A.点的角速度比点的大
B.点的线速度比点的大
C.点的周期比点的小
D.点的向心加速度比点的小
15.(多选)下图是一皮带传动装置的示意图,右轮半径为r,A是它边缘上的一点。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。如果传动过程中皮带不打滑,下列说法正确的是( )
A.A、B、C、D四点的线速度之比为2∶1∶2∶4
B.A、B、C、D四点的角速度之比为2∶1∶1∶1
C.A、B、C、D四点的周期之比为2∶1∶1∶1
D.A、B、C、D四点的向心加速度之比为4∶1∶2∶4
16.(多选)如图所示,质量为的小滑块在大小恒定的水平拉力作用下,在水平面上做半径为、速率为的匀速圆周运动,小滑块与水平面间的动摩擦因数为0.4,空气阻力不计,不计小滑块的大小,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A.水平拉力不指向圆心O
B.小滑块受到的摩擦力方向指向圆心
C.水平拉力大小为
D.小滑块运动的加速度大小为
17.地球可看作半径为R的球体,位于赤道处的物体随地球自转做匀速圆周运动,截面如图所示,已知自转周期为T,求:
(1)物体随地球自转的线速度v;
(2)物体随地球自转的向心加速度a。
18.2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中,我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨迹为半圆的匀速圆周运动,如图所示,若甲、乙两名运动员同时进入弯道,滑行半径分别为,滑行速率分别为、,求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比,并通过计算判断哪位运动员先出弯道。
三.(共9小题)
19.广阔的草原上,一只羚羊发现潜伏在附近的猎豹后开始全速奔跑,猎豹随即追赶,某段时间内它们依次经过水平面内A、B、C、D四点,其运动轨迹为如图所示的虚线,此过程中羚羊的速度大小不变,猎豹紧跟其后。下列说法正确的是( )
A.羚羊处于平衡状态 B.猎豹做匀变速运动
C.羚羊经过D点时的加速度最大 D.猎豹经过C点时受到的合外力最大
20.如图所示,向心力演示器的二层变速塔轮左、右半径之比分别为和。皮带位于第一层,塔轮匀速转动时,左右两标尺露出的格子数之比为,现只将皮带调为第二层,塔轮匀速转动时,左右两标尺露出的格子数之比为( )
A. B. C. D.
21.在图中,A,B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。当大轮以角速度顺时针转动时( )
A.A、C两点的线速度之比为
B.A、B两点角速度之比为
C.A、C两点的向心加速度之比为
D.B、C两点的向心加速度之比为
22.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3倍,皮带与两轮之间不发生滑动,已知为机器皮带轮上一点,且到转轴距离为轮半径的一半,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.、两点角速度相同
B.、两点线速度大小之比为
C.、两点向心加速度大小之比为
D.、、三点周期相同
23.为防止航天员的肌肉萎缩,同步空间站配备了健身自行车作为健身器材,自行车模型如图乙所示。自行车齿轮、飞轮、链轮的半径都不相同。关于边缘上的A、B、C三个点的说法正确的是( )
A.B点和C点线速度大小相等
B.B点和C点的角速度相等
C.A点和B点运转的周期相等
D.A点和B点的向心加速度相等
24.(多选)如图所示,佛山某陶瓷厂师傅正在制作花瓶。花瓶粗坯固定在水平转台上,其对称轴与转台的转轴重合,、为花瓶粗坯上两点。在花瓶粗坯随转台匀速转动的过程中,下列说法正确的是( )
A.点的线速度大于点的线速度
B.、两点的向心加速度大小相等
C.转动一周点与点通过的位移相等
D.相同时间内点转过的角度比点大
25.(多选)如图是一皮带传动装置的示意图,右轮半径为r,A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮半径为,小轮半径为。点在小轮上,到小轮中心的距离为。点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑,那么关于点,以下说法正确的是( )
A.线速度之比是
B.角速度之比是
C.周期之比是
D.向心加速度之比是
26.(多选)如图甲所示,在2025年央视春晚舞台上,机器人的精彩舞蹈令人印象深刻,机器人转动八角巾手帕时形成一个匀速转动的圆盘。如图乙所示,O为手帕的中心,A、B、C为手帕上的三个点,各点到O点的距离关系为,下列说法正确的是( )
A.手帕转动半圈,C点的速度变化量为零
B.C点的角速度大于B点的角速度
C.A、B两点的向心加速度不相同
D.A、C两点的线速度大小满足vC=1.5vA
27.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,求:a点和c点的向心加速度大小之比
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