【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版向心加速度限时过关练（解析版） 9页

信阳一高2020年高考物理一轮复习限时过关练：向心加速度（解析版)‎ ‎1．如图所示，一个圆环绕经过圆心的竖直轴00'匀速转动，圆环上套着两个可视为质点的小球A、B，当两个小球相对于圆环静止时，小球A和圆心的连线与竖直轴OO′的夹角为45°，小球B和圆心的连线与竖直轴OO'的夹角为30°．则下列说法正确的是（　　）‎ A.小球A、B做圆周运动的半径之比为1：‎ B.小球A、B做圆周运动的角速度之比为1：2‎ C.小球A、B做圆周运动的线速度之比为：1‎ D.小球A、B做圆周运动的向心加速度之比为1：1‎ ‎2．自行车的大齿轮A、小齿轮B、后轮C的半径之比为4：1：16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，关于A、C轮缘的角速度、线速度和向心加速度的说法正确的是 A.‎ B.‎ C.‎ D.‎ ‎3．自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示。正常骑行自行车时，下列说法正确的是 A.A、B两点的线速度大小相等，角速度大小也相等 B.B、C两点的角速度大小相等，周期也相等 C.A点的向心加速度大于B点的向心加速度 D.B点的向心加速度大于C点的向心加速度 ‎4．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C。在自行车匀速骑行时，下列说法正确的是 A.A、B两点的角速度大小相等 B.B、C两点的线速度大小相等 C.A点的向心加速度小于B点的向心加速度 D.C点的向心加速度小于B点的向心加速度 ‎5．如图为厦门观音山梦海岸度假区的摩天轮，是游客喜爱的娱乐项目之一。假设摩天轮座与舱中的游客均可视为质点，座舱在竖直面内做匀速圆周运动 A．游客在各个位置的线速度都相同 B．所有游客的加速度都相同 C．摩天轮转动时，游客始终处于平衡状态 D．游客经过最低点时处于超重状态 ‎6．如图所示，为一皮带传送装置，右轮半径为r，a 是其边缘上一点，左侧为一轮轴，大轮半径为4r，小轮半轻为2r，b在小轮上，到小轮中心的距离为r，c在小轮边缘上，d在大轮边缘上，以下关系错误的是 A．a和c的线速度相等 B．b、c和d角速度相等 C．va:vb:vc:vd=2:1:2:4‎ D．aa:ab:ac:ad=2:1:2:4‎ ‎7．如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动（不打滑），两轮的半径R：r=2：1．当主动轮Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，此时Q轮转动的角速度为ω1，木块的向心加速度为a1；若改变转速，把小木块放在P轮边缘也恰能静止，此时Q轮转动的角速度为ω2，木块的向心加速度为a2，则（ 　）‎ A.ω1：ω2 = :2 B.ω1：ω2 = :‎1 ‎C.a1:a2=1:2 D.a1:a2=1:1‎ ‎8．下列运动中的物理量，不变的是 A.平抛运动中的势能 B.平抛运动中的加速度 C.匀速圆周运动中的动能 D.匀速圆周运动中的向心加速度 ‎9．如图所示的是锥形齿轮的传动示意图，大齿轮带动小齿轮转动，大小齿轮的角速度分别为ω1、ω2，周期分别为T1、T2，两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2，两齿轮边缘处的向心加速度分别是a1、a2，则 A.ω1<ω2 v1=v2‎ B.ω1=ω2 T1>T2‎ C.a1T2‎ D.a1>a2 v1>v2‎ ‎10．儿童乐园中，一个小孩骑在木马上随木马一起在水平而内匀速转动，转轴到木马的距离为r，小孩的向心加速度为a，如把小孩的转动看做匀速圆周运动，则（　　）‎ A．小孩相对于圆心的线速度不变 B．小孩的线速度大小为 C．小孩在时间t内通过的路程为 D．小孩做匀速圆周运动的周期 ‎11．如图所示，轮O1、O3固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑。在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点，分别为A、B、C，已知三个轮的半径比r1：r2：r3=2：1：1．求：‎ ‎（1）A、B、C三点的角速度之比ωA：ωB：ωC ‎（2）A、B、C三点的向心加速度大小之比aA：aB：aC ‎12．如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮的半径是小轮的2倍，大轮上的一点S到转动轴的距离是大轮半径的.当大轮边缘上P点的向心加速度是‎12 m/s2时，大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度分别是多少？‎ ‎ 参考答案 ‎1．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．小球A、B做圆周运动的半径之比为Rsin45°：Rsin30°=：1。故A错误。‎ B．因为同轴转动，故小球A、B做圆周运动的角速度之比为1：1。故B错误。‎ C．小球A、B做圆周运动的线速度之比为半径之比。故C正确。‎ D．小球A、B做圆周运动的向心加速度之比。故D错误。‎ ‎2．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.小齿轮和后轮共轴，角速度相等，线速度之比等于半径之比，即vB：vC=1：16，大齿轮与小齿轮线速度相等，vA；vB=1：1，所以vA：vC=1：16，故A错误，B正确；‎ C.大齿轮和小齿轮共线，线速度相等，根据v=ωr可知，大齿轮和小齿轮的角速度大小之比ωA：ωB=1：4，小齿轮和后轮共轴，角速度相等，ωA：ωC=1：4，故C错误；‎ D.根据a=ωv可知，向心加速度大小之比为1：64，故D错误。‎ ‎3．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据，由于半径不同，则角速度不相等，故A错误；‎ B. BC两点属于同轴转动，故角速度相等，周期也相等，故B正确；‎ C. AB两点的线速度相等，根据，A的半径比较大，所以A点的向心加速度小于B点的向心加速度，故C错误；‎ D. B点的角速度是相等的，根据，C点的半径比较大，所以C点的向心加速度大于B 点的向心加速度，故D错误。‎ ‎4．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据v=ω•r，由于半径不同，则角速度不相等。故A错误；‎ B.BC两点属于同轴转动，角速度相等，半径不相等，根据v=rω可知线速度不相等。故B错误；‎ C.AB两点的线速度相等，根据，A的半径比较大，所以A点的向心加速度小于B点的向心加速度。故C正确；‎ D.BC点的角速度是相等的，根据an=ω2r，C点的半径比较大，所以C点的向心加速度大于B点的向心加速度，故D错误；‎ ‎5．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻变化，故A错误；‎ B．匀速圆周运动向心加速度一直沿半径指向圆心，方向时刻变化，故B错误；‎ C．摩天轮转动时有沿半径方向的加速度，所以游客不是处于平衡状态，故C错误；‎ D．游客经过最低点时，加速度向上，所以处于超重状态，故D正确；‎ ‎6．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.a、c两点为同缘转动，则线速度大小相等，选项A正确；‎ B. b、c和d三点都是同轴转动，则角速度相等，选项B正确；‎ C.因va:vc=1:1；b、c和d三点都是同轴转动，则角速度相等，根据v=rω，则vb:vc:vd=1:2:4，则va:vb:vc:vd=2:1:2:4，选项C正确；‎ D.根据a=v2/r可知，aa:ab:ac:ad=4:1:2:4，选项D错误.‎ 此题选择不正确的选项，故选D.‎ ‎7．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上。则有最大静摩擦力提供向心力。即为 当木块放在P轮也静止，则有 解得：‎ 因为两轮边缘上点的线速度大小相等，‎ 解得：‎ 所以 ‎ ‎ A. ω1：ω2 =:2，与分析相符，故A符合题意；‎ B. ω1：ω2 = :1，与分析不符，故B不符合题意；‎ C. a1:a2=1:2，与分析不符，故C不符合题意；‎ D. a1:a2=1:1，与分析相符，故D符合题意。‎ ‎8．BC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．做平抛运动的物体，重力做了正功，可知物体的重力势能减小，故A错误；‎ B．做平抛运动的物体只受重力作用，加速度等于重力加速度，做匀变速曲线运动，即加速度不变，故B正确；‎ C．做匀速圆周运动的物体的速度大小不变，根据Ek＝mv2可知物体的动能不变，故C正确；‎ D．做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，物体的加速度即为向心加速度，一直指向圆心位置，即向心加速度的方向改变，故D错误。‎ ‎9．AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.大齿轮带动小齿轮转动，轮子边缘上的点在相同时间内走过的弧长相同，则线速度大小相等，即v1=v2，根据，知，r1＞r2，则ω1＜ω2．由，知T1＞T2，故A正确，B错误.‎ CD.根据，可知，r1＞r2，则a1＜a2，由，知T1＞T2，故C正确，D错误.‎ ‎10．CD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.匀速圆周运动时，线速度的大小不变，方向时刻改变；故A错误.‎ B.根据得：；故B错误.‎ C.小孩在时间t内通过的路程为；故C正确.‎ D.小孩做匀速圆周运动的周期；故D正确.‎ ‎11．（1）1：2：1；（2）2：4：1。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）A、C共轴转动，角速度相等，A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，根据v=rω，ωA：ωB=r2：r1=1：2。‎ 所以A、B、C三点的角速度之比ωA：ωB：ωC=1：2：1 ‎ ‎（2）A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，A、C共轴转动，角速度相等，根据v=rω，‎ 则vA：vC=r1：r3=2：1。‎ 所以A、B、C三点的线速度大小之比vA：vB：vC=2：2：1。‎ 根据an=vω，可知，A、B、C三点的加速度之比为2：4：1。‎ ‎12．aS=‎4m/s2, aQ=‎24m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】共轴转动的点角速度相等，靠传送带传动轮子边缘上的点线速度大小相等，结合半径关系可得S，Q的向心加速度；‎ 解：同一轮子上的S点和P点角速度相同：，由向心加速度公式可得：，则 又因为皮带不打滑，所以传动皮带的两轮边缘各点线速度大小相等：‎ 由向心加速度公式可得： ‎ 则