《5.5向心加速度（解析版）-2019-2020学年高一物理课时同步检测(人教版必修2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5.5向心加速度（解析版）-2019-2020学年高一物理课时同步检测(人教版必修2)（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章 曲线运动第5节 向心加速度(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共20小题，每小题4分，共80分有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤。从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是（）A树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断B树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断C树木开始倒下时，树梢的向心加速度较大，易于判断D伐木工人的经验缺乏科学依据【答案】B【解析】【详解】树木倒下时树干上各部分
2、的角速度相同，转动半径越大处线速度越大，树梢处线速度最大；伐木工人双眼紧盯着树梢，根据树梢线速度的方向，判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤，故B项正确，ACD三项错误。2关于质点的匀速圆周运动，下列说法中正确的是()A由a可知，a与r成反比B由a2r可知，a与r成正比C由vr可知，与r成反比D由2n可知，与n成正比【答案】D【解析】【分析】【详解】比较两个物理量之间的关系，应在其它条件不变的情况下；A该选项在速度相等的情况下才成立，选项A错误；B该选项在角速度一定时才成立，选项B错误；C该选项在线速度一定时才成立，选项C错误；D由2n可知，与n成正比，选项D正确。故选D。3
3、如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇动脚踏板，使后轮飞速转动，如图所示，图中a、b为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点，c、d为飞轮（小齿轮）边缘上的两点，则下列说法正确的是（ ）Aa点的角速度大于d点的角速度B后轮边缘a、b两点的线速度相同Cb、d两点运动的周期相同D飞轮上c、d两点的向心加速度相同【答案】C【解析】【分析】【详解】A它们一起转动时，a、d两点共轴转动，角速度相同，故A错误；Ba、b两点共轴转动，角速度相同，半径也相同，但位置不同，所以线速度的方向不同，即线速度就不同，故B错误；C因为b、d两点同轴转动，它们角速度相同，根据可知它们运动的周期相同，故C正确；
4、Dc、d两点共轴转动，角速度相同，半径也相同，根据分析知它们的向心加速度大小相等，因为a、b为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点，向心加速度方向均指向圆心，故它们的方向相反。故D错误。故选C。4如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比（）A线速度之比为14B角速度之比为41C向心加速度之比为81D向心加速度之比为18【答案】D【解析】【详解】A由题意知vav3，v2vc，又轮2与轮3同轴转动，角速度相同，v22v3，所以vavc12A错误。B角速
5、度之比为B错误。CD设轮4的半径为r，则即aaac18C错误，D正确。故选D。5如图所示，半径为R的圆环竖直放置，一轻弹簧一端固定在环的最高点A，一端系一带有小孔穿在环上的小球，弹簧原长为R.将小球从静止释放，释放时弹簧恰无形变，小球运动到环的最低点时速率为v，这时小球向心加速度的大小为()ABCD【答案】A【解析】小球在最低点的向心加速度大小a=故选A6如图所示，甲、乙、丙、丁四个可视为质点的小物体放置在匀速转动的水平转盘上，与转轴的距离分别为4r、2r、2r、r，甲、丙位于转盘的边缘处，两转盘边缘线相切，靠摩擦传递动力，转盘与转盘之间、物体与盘面之间均未发生相对滑动，则向心加速度最大的是（
6、 ）A甲B乙C丙D丁【答案】C【解析】【分析】【详解】根据圆周运动公式可知甲的向心加速度大于乙的向心加速度，丙的向心加速度大于丁的向心加速度；又由于甲、丙的线速度相同，甲的运动半径大于丙的运动半径，则丙的加速度大于甲的加速度。综上所述故 C正确，ABD错误。故选C。7一物体以4 m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为 2 s，则物体在运动过程中的任一时刻，速度变化率的大小为()A2 m/s2B4 m/s2C0D4 m/s2【答案】D【解析】【分析】【详解】速度变化率的大小指的是向心加速度的大小an2rvv4 m/s24 m/s2故选D8一个匀速圆周运动的物体，它的周期不变，轨道半径变为原来的
7、4倍,则向心加速度变（）A与原来的相同B原来的2倍C原来的4倍D原来的8倍【答案】C【解析】【详解】根据可知，一个匀速圆周运动的物体，它的周期不变，轨道半径变为原来的4倍，则向心加速度变为原来的4倍，选项C正确，ABD错误。9关于匀速圆周运动向心加速度的物理意义，下列说法正确的是（）A描述线速度变化的快慢B描述线速度大小变化的快慢C描述位移方向变化的快慢D描述角速度变化的快慢【答案】A【解析】【详解】加速度是表示速度变化快慢的物理量，物体做匀速圆周运动，加速度指向圆心，此时的加速度叫作向心加速度，匀速圆周运动的向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，因此向心加速度描述线速度方向变化的快慢，
8、即描述线速度变化的快慢，故A正确，BCD错误。故选A。10质量为m的小球，用长为l的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子，把小球拉到与在同一水平面的位置Q，摆线被钉子拦住，如图所示.将小球从静止释放，当小球第一次通过最低点P时，则（ ）.A小球速率突然减小B小球加速度保持不变C小球的向心加速度突然减小D摆线上的张力保持不变【答案】C【解析】【详解】A当球第一次通过P点时，线速度的大小不变，故A错误。BC根据知，线速度大小不变，转动的半径变大，则向心加速度突然减小，故B错误，C正确。D根据牛顿第二定律得，线速度大小不变，转动半径变大，则摆线张力变小，故D错误。故选C。11一般的曲线运动可以
9、分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径现将一物体沿与水平面成角的方向已速度0抛出，如图（b）所示则在其轨迹最高点P处的曲率半径是ABCD【答案】C【解析】【分析】【详解】物体在其轨迹最高点P处只有水平速度，其水平速度大小为，在最高点，把物体的运动看成圆周运动的一部分，物体的重力作为向心力，由向心力的公式得，所以在其轨迹最高点P处的曲率半径是：，故C正确【点睛】曲率半径，一个新的概念，平时不熟悉，
10、但根据题目的介绍可知，求曲率半径也就是求在该点做圆周运动的半径，读懂题目的真正意图，本题就可以解出了12关于匀速圆周运动的向心加速度和下列说法正确的是（ ）A向心加速度与圆周运动的半径r总是成反比B向心加速度与圆周运动的半径r总是成正比C向心加速度的这两个公式是互相矛盾的D当线速度一定时，向心加速度与半径成反比；当角速度一定时向心加速度与半径成正比【答案】D【解析】【详解】根据匀速圆周运动的向心加速度和可知，当线速度一定时，向心加速度与半径成反比；当角速度一定时，向心加速度与半径成正比，故D项正确，ABC三项错误13关于做匀速圆周运动物体的向心加速度方向，下列说法正确的是（ ）A始终指向圆心B
11、与线速度方向始终相反C与线速度方向始终相同D始终保持不变【答案】A【解析】【详解】A做匀速圆周运动物体的向心加速度方向始终指向圆心，故A项符合题意；BC做匀速圆周运动物体的向心加速度方向和线速度的方向垂直，故BC项不符合题意；D做匀速圆周运动物体的向心加速度大小不变，方向时刻变化，因此向心加速度是时刻变化的，故D项不符合题意14飞机做可视为匀速圆周运动的飞行表演若飞行半径为2000m，速度为100m/s，则飞机的向心加速度大小为（ ）ABCD【答案】B【解析】【详解】由向心加速度的公式可得：A，与结论不符，故A项不符合题意；B，与结论相符，故B项符合题意；C，与结论不符，故C项不符合题意；D，
12、与结论不符，故D项不符合题意15如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的2倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若拖拉机行进时轮与路面之间没有滑动，则（ ）AA点和B点的线速度大小之比为1：2B前轮和后轮的角速度之比为2：1C前轮和后轮转动的周期之比为1：2DA点和B点的向心加速度大小相等【答案】BC【解析】【分析】【详解】A由图可知轮A、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以故A错误；B根据可以知道A、B两点的角速度之比为；故B正确；C根据前轮与后轮的角速度之比，得两轮的转动周期为，故C正确；D由可以知道向心加速度与半径成反比，则A与B点的向心加速度之比为，故D错误。故选BC。16关于向
13、心加速度，以下说法中正确的是（ ）A物体做匀速圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度B物体做圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度C物体做圆周运动时的加速度的方向始终指向圆心D物体做匀速圆周运动时的加速度的方向始终指向圆心【答案】AD【解析】【分析】物体做匀速圆周运动时，加速度沿圆周切线方向的分量是0，只有指向圆心方向的分量，向心加速度就是物体的合加速度；物体做非匀速圆周运动时，合加速度既有沿圆周切线方向的分量，又有指向圆心方向的分量，这时合加速度的方向不指向圆心。【详解】AB.物体做匀速圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度；物体做变速圆周运动时，向心加速度只是合加速度的一个分量，故A
14、正确B错误；CD.物体做匀速圆周运动时，只具有向心加速度，加速度方向始终指向圆心；物体做变速圆周运动时，加速度既有沿圆周切线方向的分量，又有指向圆心方向的分量，合加速度不再指向圆心，故D正确C错误。故选AD。17如图，内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB，与光滑的直轨道 BC连接，水平放置在桌面上并固定半圆形APB半径R=1.0m，BC长L=1.5m，桌子高度h=0.8m，质量1.0kg的小球以一定的水平初速度从A点沿过A点的切线射入管内，从C点离开管道后水平飞出，落地点D离点C的水平距离s=2m，不计空气阻力，g取10m/s2则以下分析正确的是：（）A小球做平抛运动的初速度为10m/sB小球在圆轨道P点的角速度=10rad/sC小球在P点的向心加速度为a=25m/s2D小球从B运动到D的时间为0.7s【答案】CD【解析】【详解】A.根据得：.则小球平抛运动的初速度为：;故A错误.B.小球在圆轨道P点的角速度为：;故B错误.C小球在P点的向心加速度为：
