2021全國高三（上）期中物理匯編：向心加速度

第9頁/共9頁2021全國高三（上）期中物理匯編向心加速度一、單選題1．蕩秋千是兒童喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動，當(dāng)秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí)，小孩的加速度方向是圖中的：A．a(chǎn)方向 B．b方向 C．c方向 D．d方向2．由于高度限制，車庫出入口采用圖中所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動桿OP與橫桿PQ鏈接而成，P、Q為橫桿的兩個端點(diǎn)。在道閘抬起過程中，桿PQ始終保持水平。桿OP繞O點(diǎn)從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動到60°的過程中，下列說法正確的是（）A．P點(diǎn)的線速度不變 B．P點(diǎn)和Q點(diǎn)的加速度大小始終不變C．Q點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動 D．Q點(diǎn)在水平方向做勻速運(yùn)動3．如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪A和B同軸。A、B、C分別是三個輪邊緣的質(zhì)點(diǎn)且RA=RC=2RB，則三質(zhì)點(diǎn)的向心加速度之比aA∶aB∶aC等于（）A．4∶2∶1 B．2∶1∶2 C．1∶2∶4 D．4∶1∶44．物理課上老師做了如下面圖中的演示：將鐵鎖（可看成質(zhì)點(diǎn)）從鼻尖處無初速度釋放后，保持自己的頭部位置不動，忽略空氣阻力。以下說法正確的是（）A．鐵鎖第一次返回時(shí)會撞擊鼻尖B．鐵鎖剛釋放時(shí)，它的加速度方向指向圓心OC．從最高點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)過程中，角速度保持不變D．從最高點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)過程中，向心加速度一直增大5．如圖所示，當(dāng)用板手?jǐn)Q螺母時(shí)，扳手上的P、Q兩點(diǎn)的角速度分別為和，加速度大小分別為和，則（）A．<，< B．<，=C．=，< D．=，>6．繞地球做勻速圓周運(yùn)動的宇宙飛船中有一質(zhì)量為10kg的物體掛在彈簧測力計(jì)上，這時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)()．A．等于98N B．小于98N C．大于98N D．等于07．如圖，光滑的水平面上固定著一個半徑在逐漸減小的螺旋形光滑水平軌道．一個小球以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，關(guān)于小球的角速度和向心加速度大小變化說法正確的是(

）A．增大、減小 B．減小、增大 C．增大、增大 D．減小、減小8．自行車的腳踏板、大齒輪、小齒輪、后輪的轉(zhuǎn)動半徑不一樣．如圖所示的四個點(diǎn)甲、乙、丙、丁，則向心加速度與半徑成反比的點(diǎn)是（

）A．甲、乙 B．丙、丁C．甲、丁 D．以上均不對9．物體在做勻速圓周運(yùn)動的過程中，保持不變的物理量為（）A．線速度 B．角速度 C．向心力 D．向心加速度10．物體做圓周運(yùn)動時(shí)，下列關(guān)于向心力的說法，不正確的有（

）A．物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，受到的向心力是恒力B．向心力的作用是改變速度的方向C．向心力可以是物體受到的合外力D．向心力是產(chǎn)生向心加速度的力二、多選題11．如圖所示，兩個嚙合齒輪，小齒輪半徑為10cm，大齒輪半徑為20cm，A、B分別為兩個齒輪邊緣上的點(diǎn)，C為大齒輪中離圓心O2距離為10cm的點(diǎn)，則A、B、C三點(diǎn)的（）A．轉(zhuǎn)動周期之比為2:1:1B．角速度大小之比為2:1:1C．線速度大小之比為1:1:1D．向心加速度大小之比為4:2:112．如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪半徑為r，a為它邊緣上一點(diǎn)；左側(cè)是一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r；c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若傳動過程中皮帶不打滑，則（）A．a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)的角速度之比為2:2:1:1B．a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)的角速度之比為2:1:1:1C．a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)的向心加速度之比為4:1:2:4D．a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)的向心加速度之比為4:1:2:213．如圖所示，修正帶的核心部件是兩個半徑不同的齒輪，兩個齒輪通過相互咬合進(jìn)行工作，A和B分別為兩個齒輪邊緣處的點(diǎn)。若兩齒輪勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A．A、B兩點(diǎn)的角速度大小相等B．A、B兩點(diǎn)的角速度大小不等C．A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小相等D．A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小不等三、填空題14．A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動（如圖），在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過的路程之比是4：3，運(yùn)動方向改變的角度之比是3：2，則它們線速度大小之比為_______，向心加速度大小之比為_______。

參考答案1．B【詳解】當(dāng)秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí)，小孩的速度為零，沿半徑方向加速度為零，加速度方向沿圓弧的切線方向，即是圖中的b方向，選項(xiàng)B正確．故選B．【點(diǎn)睛】此題考查曲線運(yùn)動及其相關(guān)知識，知道在最高點(diǎn)時(shí)，小孩的速度為零，沿半徑方向加速度為零，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．2．B【詳解】A．由題知桿OP繞O點(diǎn)從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動到60°，則P點(diǎn)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，則P點(diǎn)的線速度大小不變，方向改變，故P點(diǎn)的線速度改變，故A錯誤；B．由圖可知桿OP繞O點(diǎn)從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動到60°，則P點(diǎn)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，則P點(diǎn)的線速度大小不變，加速度大小不變，因Q點(diǎn)相對于P點(diǎn)的位置不變，則Q點(diǎn)繞另一個圓心做勻速圓周運(yùn)動，加速度大小不變，故B正確；C．Q點(diǎn)在豎直方向的運(yùn)動與P點(diǎn)相同，相對于O點(diǎn)在豎直方向的位置y關(guān)于時(shí)間t的關(guān)系為則可看出Q點(diǎn)在豎直方向不是勻速運(yùn)動，故C錯誤；D．Q點(diǎn)相對于O點(diǎn)在水平方向的位置x關(guān)于時(shí)間t的關(guān)系為則可看出Q點(diǎn)在水平方向是變速運(yùn)動，故D錯誤。故選B。3．A【詳解】由題意可知ωA=ωB，vB=vC，則根據(jù)a=ω2r可得根據(jù)可得所以aA∶aB∶aC=4∶2∶1，故選A。4．D【詳解】A．由機(jī)械能守恒，回到鼻尖處時(shí)，速度為零，故不會撞擊鼻尖，故A錯誤；B．鐵鎖剛釋放時(shí)，由向心加速度公式可知向心加速度為零，只有切向加速度，合加速度方向沿切線方向，故B錯誤；C．鐵鎖可看成質(zhì)點(diǎn)從鼻尖處無初速度釋放后，由于忽略空氣阻力，做單擺運(yùn)動時(shí)機(jī)械能守恒，從最高點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)過程中，有解得故速度越來越大，由可知角速度越來越大，故C錯誤；D．由圓周運(yùn)動的向心加速度公式可知向心加速度一直增大，故D正確。故選D。5．C【詳解】由于P、Q兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動，所以P、Q兩點(diǎn)的角速度是相等的，由圖可知Q點(diǎn)到螺母的距離較大，由可知，Q點(diǎn)的加速度較大。故選C。6．D【詳解】繞地球做勻速圓周運(yùn)動的宇宙飛船中的物體受到的萬有引力全部提供向心力，物體處于完全失重狀態(tài)，所以，彈簧秤示數(shù)為零，故ABC錯誤；故選D。7．C【詳解】軌道對小球的支持力與速度方向垂直，則軌道對小球的支持力不做功，根據(jù)動能定理，合力不做功，則動能不變，即小球的線速度大小不變；根據(jù)v=ωr，線速度大小不變，轉(zhuǎn)動半徑減小，故角速度變大；根據(jù)，線速度不變轉(zhuǎn)動半徑減小，故向心加速度增加；A.增大、減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；

B.減小、增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；

C.增大、增大，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；

D.減小、減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；8．C【詳解】A．甲、乙兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動，具有相等的角速度，由向心加速度a=ω2R可知，甲、乙兩點(diǎn)向心加速度與半徑成正比，故A錯誤；B．丙、丁兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動，具有相等的角速度，由向心加速度a=ω2R可知，丙、丁兩點(diǎn)向心加速度與半徑成正比，故B錯誤；CD．甲、丁兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)向心加速度的公式可知，甲、丁兩點(diǎn)向心加速度與半徑成反比，故C正確，D錯誤。故選C。9．B【詳解】A．物體做勻速圓周運(yùn)動，線速度大小不變，方向一直改變，A錯誤；B．物體做勻速圓周運(yùn)動，相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相同，角速度恒定，B正確；CD．物體所受合外力完全提供向心力，即提供向心加速度，物體合外力始終與線速度垂直，所以向心力和向心加速度大小不變，方向一直改變，CD錯誤。故選B。10．A【詳解】A．物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，受到的向心力大小不變，方向始終指向圓心，是變力，A錯誤；B．向心力的作用是改變速度的方向，使其始終沿圓周的切線方向，B正確；C．向心力（是一種效果力）可以是物體受到的合外力，也可以是某個力的分力，C正確；D．根據(jù)牛頓第二定律可知，向心力產(chǎn)生向心加速度，D正確。本題選擇錯誤的，故選A。11．BD【詳解】ABC．對AB兩點(diǎn)，同緣轉(zhuǎn)動，則線速度相等，即根據(jù)可知角速度之比對BC兩點(diǎn)是同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，即根據(jù)可知線速度之比可知三點(diǎn)的線速度大小之比為角速度之比根據(jù)可知轉(zhuǎn)動周期之比為故AC錯誤，B正確；D．根據(jù)可知向心加速度大小之比為D正確故選BD。12．BC【詳解】AB．靠皮帶傳動的兩輪邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等，所以、的線速度大小相等，共軸轉(zhuǎn)動的物體上各點(diǎn)的角速度相等，所以、、的角速度相等，據(jù)可知，、兩點(diǎn)的角速度之比為2∶1，則、、、四點(diǎn)角速度之比為∶∶∶=∶∶∶A錯誤，B正確；CD．據(jù)可知，、、、四點(diǎn)向心加速度之比為∶∶∶∶∶∶C正確，D錯誤。故選BC。13．BD【詳解】AB．A和B分別為兩個齒輪傳動邊緣處的點(diǎn)，則線速度大小相等，而，由可知故A