【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）
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.a1
T2
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