6.3 向心加速度（知识解读）-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

本讲义聚焦匀速圆周运动的向心加速度这一核心知识点，系统梳理其方向（始终指向圆心、时刻改变）和大小（公式推导及线速度、角速度关联应用），构建从概念理解到公式应用的学习支架。 资料以修正带齿轮、摩天轮等生活实例为载体设计典例与变式题，通过科学推理深化物理观念，培养模型建构能力。课中辅助教师实例教学提升效果，课后随堂检测助力学生巩固知识，查漏补缺。

6.3 向心加速度（知识解读）（解析版） •知识点1 匀速圆周运动的加速度的方向 •知识点2 匀速圆周运动的加速度的大小 •作业 随堂检测 知识点1 匀速圆周运动的加速度的方向 1、向心加速度：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度，符号an。 2、方向：始终指向圆心。 （1）指向圆心：无论是匀速圆周运动，还是变速圆周运动，向心加速度的方向都指向圆心（或者说与线速度方向垂直）。 （2）时刻改变：无论向心加速度的大小是否变化，向心加速度的方向随线速度方向的改变而改变，所以圆周运动的向心加速度是时刻改变的。 3、物理意义：描述速度方向变化的快慢；向心加速度描述匀速圆周运动中线速度改变的快慢，只能表示速度方向变化的快慢，不表示速度大小变化的快慢。 注意： （1）匀速圆周运动加速度的方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，而是变加速运动。 （2）做变速圆周运动的物体，加速度并不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度，二是切向加速度。向心加速度表示速度方向变化的快慢，切向加速度表示速度大小变化的快慢。所以变速圆周运动中，向心加速度的方向也总是指向圆心。 【典例1】如图，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点。若大轮半径是小轮的两倍，则使用修正带时A、B两点（　　）    A．线速度之比是2:1 B．角速度之比是1:1 C．向心加速度之比是1:2 D．转速之比是2:1 【答案】C 【详解】A．修正带两个齿轮是齿轮传动，线速度相等，所以线速度之比为，故A错误。 B．设小轮半径为，则大轮半径为，根据可得，故B错误。 C．根据向心加速度可得，故C正确。 D．根据角速度可得，转速，故D错误。 故选C。 【变式1-1】图甲为古代战争中使用的一种投石机，图乙为投石机的简化模型。在投石过程中，将石块A放在长臂末端，短臂末端的重物B在其重力作用下向下快速转动，长臂及石块向上转动，当长臂转到高处某一位置时，石块被抛出。石块和重物均可视为质点，在转动过程中，下列说法正确的是（　　） A．线速度大小 B．角速度大小 C．向心加速度大小 D．向心加速度大小 【答案】B 【详解】AB．石块A和重物B的转动角速度大小相同，有，石块A和重物B的转动半径不同，根据可得线速度大小不同，故A错误，B正确； CD．石块A的转动半径大于重物B的转动半径，根据可得二者的向心加速度大小不相等，有，故CD错误。 故选B。 【变式1-2】（多选）春晚上转手绢的机器人，手绢上有P、Q两点，圆心为O，，手绢做匀速圆周运动，则（　　） A．P、Q线速度之比为 B．P、Q角速度之比为 C．P、Q向心加速度之比为 D．P点所受合外力总是指向O 【答案】AD 【详解】B．手绢做匀速圆周运动，由图可知P、Q属于同轴传动模型，故角速度相等，即角速度之比为1:1，故B错误； A．由可知，P、Q线速度之比，故A正确； C．由可知， P、Q向心加速度之比，故C错误； D．做匀速圆周运动的物体，其合外力等于向心力，故合力总是指向圆心O，故D正确。 故选AD。 【变式1-3】（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。 知识点2 匀速圆周运动的加速度的大小 1、向心加速度的产生：由向心力产生。 2、向心加速度的大小：根据牛顿第二定律和向心力表达式F=ma和向心力的大小公式 ，可得3、出向心加速度的大小：或者。 推导过程：。 （1）对于公式：该公式表明，对于匀速圆周运动，当线速度一定时，向心加速度的大小与运动半径成反比；当运动半径一定时，向心加速度的大小与线速度的平方成正比。该公式常用于分析涉及线速度的圆周运动问题或有两个物体做圆周运动且它们的线速度相同的情景。 （2）对于公式an=ω2r：该公式表明，对于匀速圆周运动，当角速度一定时，向心加速度的大小与运动半径成正比；当半径一定时，向心加速度的大小与角速度的平方成正比。该公式常用于分析涉及角速度的圆周运动问题或有两个物体做圆周运动且它们的角速度相同的情景。 注意：匀速圆周运动的向心加速度大小不变；但是方向时刻在变化，所以是变速运动。 【典例2】（多选）如图为某修正带照片及其结构示意图，已知出带轮有45齿，收带轮有15齿，a、b分别是出带轮、收带轮边缘上的两点，下列选项中错误的是（　　） A．使用时，出带轮与收带轮转动方向相同 B．a、b两点线速度大小之比为3：1 C．a、b两点角速度大小之比为1：3 D．a、b两点向心加速度大小之比为1：9 【答案】BD 【详解】A．由于收带轮与出带轮之间通过“传动轮”中间啮合，因此出带轮与收带轮的转动方向相同，故 A 正确，不符合题意； B．齿轮传动，边缘上的两点线速度相等，则a、b两点线速度大小之比为1：1，故B错误，符合题意 C．齿轮啮合满足角速度反比于齿数，故出带轮与收带轮的角速度比为 1∶3，故 C正确，不符合题意； D．根据加速度公式可知，a、b两点向心加速度大小之比为1：3，故D错误，符合题意； 本题选择错误选项，故选BD。 【变式2-1】下图为皮带传动装置的示意图，右轮半径为是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为，小轮半径为。小轮上的B点到其中心距离为点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。传动过程中皮带不打滑，那么关于A、B、C、D点的线速度、角速度、向心加速度的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】B．皮带传动过程中，与皮带接触的边缘点的线速度大小均相等，则有，故B错误； A．同轴转动物体上各质点的角速度均相等，则有 根据线速度与角速度的关系有，， 结合上述解得，故A错误； CD．根据向心加速度与角速度的关系有，，， 结合上述解得，，故C正确，D错误。 故选C。 【变式2-2】某游乐园的摩天轮如图所示，摩天轮绕圆心O做匀速圆周运动，A、B是摩天轮上的两个点，且，则（　　） A．A、B线速度之比为2∶1 B．A、B角速度之比为2∶1 C．A、B向心加速度之比为1∶2 D．A点所受合外力方向始终不变 【答案】C 【详解】B．A、B两点同轴转动，具有相同的周期和角速度，B错误； A．根据，A、B两点角速度相同，由题意知，所以，A错误； C．根据，A、B两点角速度相同，由题意知，所以A、B向心加速度之比为1：2，C正确； D．匀速圆周运动中，合外力方向指向圆心，方向时刻在变化，D错误。 故选C。 【变式2-3】（多选）陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。图甲为陶瓷的拉坯过程，其简化模型如图乙。当粗坯随转台绕中心转轴OO′匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A．P、Q两点的周期相等 B．P、Q两点的向心加速度相等 C．P点的角速度大于Q点的角速度 D．P点的线速度小于Q点的线速度 【答案】AD 【详解】AC．P、Q两点同轴转动，所以P、Q两点的周期相等，角速度相等，故A正确，C错误； BD．根据a=ω2r，v=ωr 由于rP<rQ，可知P点的向心加速度小于Q点的向心加速度，P点的线速度小于Q点的线速度，故B错误，D正确。 故选AD。 1．小孩坐在旋转木马上，在水平面内做匀速圆周运动，线速度为v，半径为r，则小孩的向心加速度为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据向心加速度的公式可知，小孩的向心加速度为。 故选A。 2．如图所示为某游乐场的摩天轮，乘客坐在座舱里随着摩天轮一起在竖直平面内做匀速圆周运动，关于不同座舱里的乘客，下列说法正确的是（　　） A．线速度相同 B．周期相同 C．向心加速度相同 D．向心力相同 【答案】B 【详解】不同座舱里乘客的线速度、向心加速度、向心力的大小相同，但方向不同，周期相同。 故选B。 3．如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有、、三点，这三点所在处半径，则这三点的向心加速度、、的关系是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】皮带传动不打滑，点与点线速度大小相同，由得 所以； 点与点共轴转动，角速度相同，由得 所以有 所以 故选C。 4．质点做半径为的匀速圆周运动，在时间内经过的弧长为，则质点的线速度及向心加速度的大小分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】质点做匀速圆周运动，线速度定义为弧长除以时间，即。 向心加速度的公式为 将代入得 。 故选B。 5．双人花样滑冰是一项极具观赏性的运动，某场比赛中出现一精彩的画面如图甲所示，质量为的女选手以一定的角速度绕男选手做匀速圆周运动时恰好对冰面的压力为0，且此时男选手的手臂与竖直方向的夹角约为，其模型可以简化为如图乙所示的圆锥摆，忽略空气阻力，重力加速度取，下列分析正确的是（　　） A．女选手受到拉力、重力和向心力 B．女选手做匀变速曲线运动 C．女选手做圆周运动的向心加速度约为 D．男选手对女选手的拉力大于女选手对男选手的拉力 【答案】C 【详解】A．女运动员受到重力、男运动员对女运动员的拉力，故A错误； B．根据 由题知，角速度和半径都不变，故女选手的向心加速度大小不变，但方向时刻变化，故女选手不是做匀变速曲线运动，而是做非匀变速曲线运动，即匀速圆周运动，故B错误； C．对女选手受力分析，根据牛顿第二定律有 解得选手做圆周运动的向心加速度约为，故C正确； D．根据牛顿第三定律，可知男选手对女选手的拉力与女选手对男选手的拉力是一对作用力与反作用力，大小相等，故D错误。 故选C。 6．某研究小组估测甩手时指尖的最大向心加速度，利用摄像机记录甩手动作，A、B、C是最后3帧（每秒25帧）照片中指尖的位置。根据照片构建运动模型：从A到B，指尖以肘关节M为圆心做圆周运动，从B到C，指尖以腕关节N为圆心做圆周运动，粗略认为A、B之间平均速度为整个过程中指尖做圆周运动的线速度。测得A、B之间的距离为26cm，B、N之间的距离为17cm，B、M之间的距离为40cm。重力加速度为g，甩手时指尖的最大向心加速度大约为（　　） A．5g B．10g C．25g D．50g 【答案】C 【详解】根据题意甩手动作每秒25帧，则从帧A到帧B的时间间隔为 粗略认为A、B之间平均速度为甩手动作最后阶段指尖做圆周运动的线速度，则 则向心加速度约为 故选C。 7．生物实验室使用高速离心机分离细胞样本，试管倾斜放置在离心机中，某次实验，质量的样本在试管中随离心机做匀速圆周运动时，紧贴试管壁，样本到转轴的距离，角速度，下列说法正确的是（　　） A．样本的向心力由试管壁的弹力提供 B．样本的向心力大小为50N，方向始终垂直转轴 C．样本的向心加速度大小为，方向与速度方向相同 D．仅将角速度增大为原来的2倍，则向心力大小变为原来的2倍 【答案】B 【详解】A．样本紧贴试管壁处于倾斜，除试管壁的弹力外还有重力等其它力一起提供向心力，故A错误； B．样本的向心力为 匀速圆周运动的向心力方向始终垂直于转轴，故B正确； C．样品的向心加速度为 但方向指向转轴，与速度方向垂直，故C错误； D．由 可知角速度增大为原来的2倍，向心力大小变为原来的4倍，故D错误。 故选B。 8．太极球是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。一健身者用球拍托住太极球，使其在竖直平面内做匀速圆周运动，轨迹如图所示。图中的、两点分别为圆周运动的最高点和最低点，、两点与圆心等高。已知太极球的速度大小为，运动半径为，质量为，重力加速度为，不考虑空气阻力，则（　　） A．太极球在点受到重力、弹力和向心力的作用 B．太极球做的是匀变速曲线运动 C．在点，球拍对太极球的作用力大小为 D．在点，太极球与球拍之间的弹力一定大于重力 【答案】C 【详解】A．太极球在点只受到重力和弹力的作用，向心力是这两个力的合力，不是单独性质的力，故A错误； B．物体做匀变速曲线运动，其加速度不变，太极球做匀速圆周运动，加速度方向不断改变，故B错误； C．在点，重力和球拍对太极球的作用力提供向心力 受力分析如图 球拍对太极球的作用力大小，故C正确； D．在点，合力提供向心力，有 太极球与球拍之间的弹力 由于不知道各物理量之间的关系，因此不能确定太极球与球拍之间的弹力与重力的大小关系。 故选C。 9．（多选）甲、乙两只走时准确的手表，秒针长度不同。假定两表秒针均做匀速圆周运动，则两表秒针尖端运动的（　　） A．周期相同 B．角速度大小相同 C．线速度大小相同 D．加速度大小相同 【答案】AB 【详解】A．两表走时准确，秒针尖端运动的周期相同，均为1min，故A正确； B．由可知，角速度大小也相同，故B正确； C．秒针长度不同，则尖端做匀速圆周运动的半径不同，由v=ωr可知，线速度大小不同，故C错误； D．由a=ω2r可知，加速度大小也不同，故D错误。 故选AB。 10．（多选）如图所示是某物体的运动轨迹。已知它的运动速率保持不变，则在此运动过程中（　　） A．角速度变大 B．角速度变小 C．向心加速度变大 D．向心加速度变小 【答案】AC 【详解】AB．由 v大小不变，r变小，角速度变大，故A正确，B错误。 CD．由 v大小不变，r变小，向心加速度变大，故C正确，D错误。 故选AC。 11．（多选）风力发电是清洁能源利用的重要形式，某并网发电风车的叶片绕中心轴O做匀速转动。如图所示，叶片上有A、B两质点，，风车在匀速转动的过程中，则有（　　） A．A、B角速度之比为 B．A、B线速度之比为 C．A、B向心加速度之比为 D．A质点所受合外力总是指向O 【答案】BD 【详解】A．A、B两点做同轴转动，角速度相等，故A错误； B．根据可知A、B线速度之比为，故B正确； C．根据可知A、B向心加速度之比为，故C错误； D．风车在匀速转动的过程中，A质点也做匀速转动，做匀速转动的物体合外力提供向心力，且始终指向圆心，即A质点所受合外力总是指向O，故D正确。 故选BD。 12．（多选）某运动员为参加花样滑冰比赛，正在抓紧时间进行练习，她单脚着地，在水平冰面上以一定的角速度做匀速圆周运动，如图所示，冰鞋与冰面间的夹角为θ，对冰鞋来说，只考虑冰鞋对运动员垂直鞋面的支持力，若θ越大，则（   ） A．冰鞋对运动员的支持力越小 B．运动员做匀速圆周运动的向心加速度越大 C．运动员做匀速圆周运动的半径越大 D．运动员做匀速圆周运动的周期越大 【答案】BC 【详解】A．设运动员的质量为m，在竖直方向上有 可知越大，冰鞋对运动员的支持力越大，故A错误； BC．在水平方向上，由牛顿第二定律有运动员做匀速圆周运动的向心力大小 可知越大，运动员做匀速圆周运动的向心加速度越大，半径越大，故BC正确； D．由可知，运动员做匀速圆周运动的周期与无关，故D错误。 故选BC。 13．（多选）在巴黎奥运会的场地自行车女子团体竞速赛决赛中，中国选手邓雅文和队友配合，以打破世界纪录的成绩夺得金牌。场地自行车后轮的传动装置如图所示，通过链条将脚踏板牙盘（大齿轮）和飞轮（小齿轮）连接，A、B是大小齿轮边缘的点，C是后轮边缘的点。现架起后轮，转动脚踏板，传动链条在各轮转动中不打滑，牙盘半径为2r，飞轮半径为r，后轮半径为5r，则（　　） A．A、B两点线速度大小之比为2：1 B．A、B两点向心加速度大小之比为1：2 C．A、C两点线速度大小之比为5：1 D．A、C两点角速度大小之比为1：2 【答案】BD 【详解】AB．A、B两点是大小齿轮边缘上的点，通过链条带动，线速度大小相等，根据 可得，故A错误，B正确； C．B、C两点是小齿轮和后轮边缘上的点，属于同轴转动，角速度大小相等，即 根据 可得 又因为 所以，故C错误； D．根据 又 所以 又因为 所以，故D正确。 故选BD。 14．如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，则大车轮与小车轮的角速度之比为______；大车轮轴心与小车轮轴心的速度之比为______；大车轮与手轮圈的向心加速度之比为______。 【答案】 1:9 1:1 9:8 【详解】[1]根据题意可知，大车轮与小车轮边缘的线速度大小相等，由公式 可知，大车轮与小车轮的角速度之比 [2]大车轮轴心与小车轮轴心保持相对静止，一起平动，则大车轮轴心与小车轮轴心的速度之比为1∶1 [3]大车轮与手轮圈的角速度相等，则 15．如图，水平转台上放着一质量为的小物体（可视为质点），小物体到转台竖直中心转轴的距离。现转台绕轴以角速度匀速转动，小物体始终没有相对转台滑动，某时刻小物体正处于转轴的右侧。求： (1)小物体运动的线速度大小； (2)小物体运动的加速度大小； (3)该时刻小物体受摩擦力大小及方向。 【详解】（1）根据线速度公式 （2）根据向心加速度公式 （3）小物体做匀速圆周运动，摩擦力提供向心力，则有 方向指向圆心。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 6.3 向心加速度（知识解读）（解析版） •知识点1 匀速圆周运动的加速度的方向 •知识点2 匀速圆周运动的加速度的大小 •作业 随堂检测 知识点1 匀速圆周运动的加速度的方向 1、向心加速度：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度，符号an。 2、方向：始终指向圆心。 （1）指向圆心：无论是匀速圆周运动，还是变速圆周运动，向心加速度的方向都指向圆心（或者说与线速度方向垂直）。 （2）时刻改变：无论向心加速度的大小是否变化，向心加速度的方向随线速度方向的改变而改变，所以圆周运动的向心加速度是时刻改变的。 3、物理意义：描述速度方向变化的快慢；向心加速度描述匀速圆周运动中线速度改变的快慢，只能表示速度方向变化的快慢，不表示速度大小变化的快慢。 注意： （1）匀速圆周运动加速度的方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，而是变加速运动。 （2）做变速圆周运动的物体，加速度并不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度，二是切向加速度。向心加速度表示速度方向变化的快慢，切向加速度表示速度大小变化的快慢。所以变速圆周运动中，向心加速度的方向也总是指向圆心。 【典例1】如图，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点。若大轮半径是小轮的两倍，则使用修正带时A、B两点（　　）    A．线速度之比是2:1 B．角速度之比是1:1 C．向心加速度之比是1:2 D．转速之比是2:1 【变式1-1】图甲为古代战争中使用的一种投石机，图乙为投石机的简化模型。在投石过程中，将石块A放在长臂末端，短臂末端的重物B在其重力作用下向下快速转动，长臂及石块向上转动，当长臂转到高处某一位置时，石块被抛出。石块和重物均可视为质点，在转动过程中，下列说法正确的是（　　） A．线速度大小 B．角速度大小 C．向心加速度大小 D．向心加速度大小 【变式1-2】（多选）春晚上转手绢的机器人，手绢上有P、Q两点，圆心为O，，手绢做匀速圆周运动，则（　　） A．P、Q线速度之比为 B．P、Q角速度之比为 C．P、Q向心加速度之比为 D．P点所受合外力总是指向O 【变式1-3】（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 知识点2 匀速圆周运动的加速度的大小 1、向心加速度的产生：由向心力产生。 2、向心加速度的大小：根据牛顿第二定律和向心力表达式F=ma和向心力的大小公式 ，可得3、出向心加速度的大小：或者。 推导过程：。 （1）对于公式：该公式表明，对于匀速圆周运动，当线速度一定时，向心加速度的大小与运动半径成反比；当运动半径一定时，向心加速度的大小与线速度的平方成正比。该公式常用于分析涉及线速度的圆周运动问题或有两个物体做圆周运动且它们的线速度相同的情景。 （2）对于公式an=ω2r：该公式表明，对于匀速圆周运动，当角速度一定时，向心加速度的大小与运动半径成正比；当半径一定时，向心加速度的大小与角速度的平方成正比。该公式常用于分析涉及角速度的圆周运动问题或有两个物体做圆周运动且它们的角速度相同的情景。 注意：匀速圆周运动的向心加速度大小不变；但是方向时刻在变化，所以是变速运动。 【典例2】（多选）如图为某修正带照片及其结构示意图，已知出带轮有45齿，收带轮有15齿，a、b分别是出带轮、收带轮边缘上的两点，下列选项中错误的是（　　） A．使用时，出带轮与收带轮转动方向相同 B．a、b两点线速度大小之比为3：1 C．a、b两点角速度大小之比为1：3 D．a、b两点向心加速度大小之比为1：9 【变式2-1】下图为皮带传动装置的示意图，右轮半径为是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为，小轮半径为。小轮上的B点到其中心距离为点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。传动过程中皮带不打滑，那么关于A、B、C、D点的线速度、角速度、向心加速度的关系正确的是 A． B． C． D． 【变式2-2】某游乐园的摩天轮如图所示，摩天轮绕圆心O做匀速圆周运动，A、B是摩天轮上的两个点，且，则（　　） A．A、B线速度之比为2∶1 B．A、B角速度之比为2∶1 C．A、B向心加速度之比为1∶2 D．A点所受合外力方向始终不变 【变式2-3】（多选）陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。图甲为陶瓷的拉坯过程，其简化模型如图乙。当粗坯随转台绕中心转轴OO′匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A．P、Q两点的周期相等 B．P、Q两点的向心加速度相等 C．P点的角速度大于Q点的角速度 D．P点的线速度小于Q点的线速度 1．小孩坐在旋转木马上，在水平面内做匀速圆周运动，线速度为v，半径为r，则小孩的向心加速度为（    ） A． B． C． D． 2．如图所示为某游乐场的摩天轮，乘客坐在座舱里随着摩天轮一起在竖直平面内做匀速圆周运动，关于不同座舱里的乘客，下列说法正确的是（　　） A．线速度相同 B．周期相同 C．向心加速度相同 D．向心力相同 3．如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有、、三点，这三点所在处半径，则这三点的向心加速度、、的关系是（   ） A． B． C． D． 4．质点做半径为的匀速圆周运动，在时间内经过的弧长为，则质点的线速度及向心加速度的大小分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 5．双人花样滑冰是一项极具观赏性的运动，某场比赛中出现一精彩的画面如图甲所示，质量为的女选手以一定的角速度绕男选手做匀速圆周运动时恰好对冰面的压力为0，且此时男选手的手臂与竖直方向的夹角约为，其模型可以简化为如图乙所示的圆锥摆，忽略空气阻力，重力加速度取，下列分析正确的是（　　） A．女选手受到拉力、重力和向心力 B．女选手做匀变速曲线运动 C．女选手做圆周运动的向心加速度约为 D．男选手对女选手的拉力大于女选手对男选手的拉力 6．某研究小组估测甩手时指尖的最大向心加速度，利用摄像机记录甩手动作，A、B、C是最后3帧（每秒25帧）照片中指尖的位置。根据照片构建运动模型：从A到B，指尖以肘关节M为圆心做圆周运动，从B到C，指尖以腕关节N为圆心做圆周运动，粗略认为A、B之间平均速度为整个过程中指尖做圆周运动的线速度。测得A、B之间的距离为26cm，B、N之间的距离为17cm，B、M之间的距离为40cm。重力加速度为g，甩手时指尖的最大向心加速度大约为（　　） A．5g B．10g C．25g D．50g 7．生物实验室使用高速离心机分离细胞样本，试管倾斜放置在离心机中，某次实验，质量的样本在试管中随离心机做匀速圆周运动时，紧贴试管壁，样本到转轴的距离，角速度，下列说法正确的是（　　） A．样本的向心力由试管壁的弹力提供 B．样本的向心力大小为50N，方向始终垂直转轴 C．样本的向心加速度大小为，方向与速度方向相同 D．仅将角速度增大为原来的2倍，则向心力大小变为原来的2倍 8．太极球是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。一健身者用球拍托住太极球，使其在竖直平面内做匀速圆周运动，轨迹如图所示。图中的、两点分别为圆周运动的最高点和最低点，、两点与圆心等高。已知太极球的速度大小为，运动半径为，质量为，重力加速度为，不考虑空气阻力，则（　　） A．太极球在点受到重力、弹力和向心力的作用 B．太极球做的是匀变速曲线运动 C．在点，球拍对太极球的作用力大小为 D．在点，太极球与球拍之间的弹力一定大于重力 9．（多选）甲、乙两只走时准确的手表，秒针长度不同。假定两表秒针均做匀速圆周运动，则两表秒针尖端运动的（　　） A．周期相同 B．角速度大小相同 C．线速度大小相同 D．加速度大小相同 10．（多选）如图所示是某物体的运动轨迹。已知它的运动速率保持不变，则在此运动过程中（　　） A．角速度变大 B．角速度变小 C．向心加速度变大 D．向心加速度变小 11．（多选）风力发电是清洁能源利用的重要形式，某并网发电风车的叶片绕中心轴O做匀速转动。如图所示，叶片上有A、B两质点，，风车在匀速转动的过程中，则有（　　） A．A、B角速度之比为 B．A、B线速度之比为 C．A、B向心加速度之比为 D．A质点所受合外力总是指向O 12．（多选）某运动员为参加花样滑冰比赛，正在抓紧时间进行练习，她单脚着地，在水平冰面上以一定的角速度做匀速圆周运动，如图所示，冰鞋与冰面间的夹角为θ，对冰鞋来说，只考虑冰鞋对运动员垂直鞋面的支持力，若θ越大，则（   ） A．冰鞋对运动员的支持力越小 B．运动员做匀速圆周运动的向心加速度越大 C．运动员做匀速圆周运动的半径越大 D．运动员做匀速圆周运动的周期越大 13．（多选）在巴黎奥运会的场地自行车女子团体竞速赛决赛中，中国选手邓雅文和队友配合，以打破世界纪录的成绩夺得金牌。场地自行车后轮的传动装置如图所示，通过链条将脚踏板牙盘（大齿轮）和飞轮（小齿轮）连接，A、B是大小齿轮边缘的点，C是后轮边缘的点。现架起后轮，转动脚踏板，传动链条在各轮转动中不打滑，牙盘半径为2r，飞轮半径为r，后轮半径为5r，则（　　） A．A、B两点线速度大小之比为2：1 B．A、B两点向心加速度大小之比为1：2 C．A、C两点线速度大小之比为5：1 D．A、C两点角速度大小之比为1：2 14．如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，则大车轮与小车轮的角速度之比为______；大车轮轴心与小车轮轴心的速度之比为______；大车轮与手轮圈的向心加速度之比为______。 15．如图，水平转台上放着一质量为的小物体（可视为质点），小物体到转台竖直中心转轴的距离。现转台绕轴以角速度匀速转动，小物体始终没有相对转台滑动，某时刻小物体正处于转轴的右侧。求： (1)小物体运动的线速度大小； (2)小物体运动的加速度大小； (3)该时刻小物体受摩擦力大小及方向。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $