【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)

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【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.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
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