2021_2022年新教材高中物理第3章圆周运动2.1向心力与向心加速度课时练习含解析鲁科版必修2.doc

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1、向心力与向心加速度　　　　　　　　　　(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1.关于向心加速度，下列说法正确的是(　　)A.向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量B.向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量C.向心加速度是描述角速度变化快慢的物理量D.向心加速度的方向始终保持不变【解析】选A。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，向心加速度描述的是线速度方向变化快慢的物理量；对于匀速圆周运动，角速度不变，可知向心加速度不是描述角速度变化快慢的物理量；向心加速度的方向始终指向圆心，时刻在改变。故A正确，B、C、D错误。2.如图所示

2、，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，且A到轴的距离是B到轴的距离的2倍，则两物块所受摩擦力大小之比fB∶fA为(　　)A.1∶1　　　　　　B.1∶2C.1∶3D.1∶4【解析】选B。由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，故ωA∶ωB=1∶1：根据摩擦力提供向心力，f=mω2r可知，质量相等，角速度相等，A到轴的距离是B-12-到轴的距离的2倍，则摩擦力之比等于半径之比为fB∶fA=1∶2。故B正确，A、C、D错误。3.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑。图中轮上A、B两点所在皮带轮半径分别为rA、rB，且rA

3、=2rB，则(　　)A.A、B两点的线速度之比为2∶1B.A、B两点的角速度之比为2∶1C.A、B两点的周期之比为2∶1D.A、B两点的向心加速度之比为2∶1【解析】选C。点A和点B是同缘传动的边缘点，线速度大小相等，vA=vB；根据线速度与角速度的关系可知，v=ωr，rA=2rB，则A、B两点的角速度之比为1∶2；根据角速度与周期的关系可知，T=，A、B两点的周期之比为2∶1；向心加速度a=，半径之比为2∶1，则向心加速度大小之比为1∶2。故C正确，A、B、D错误。【加固训练】　　如图所示，两轮压紧，通过摩擦传动(不打滑)，已知大轮半径是小轮半径的2倍，E为大轮半径的中点，C

4、、D分别是大轮和小轮边缘的一点，则E、C、D三点向心加速度大小关系正确的是(　　)-12-A.aC=aD=2aE　　　　B.aC=2aD=2aEC.aC=aD=2aED.aC=aD=aE【解析】选C。同轴转动，C、E两点的角速度相等，由a=rω2，有=2，即aC=2aE，两轮边缘点的线速度大小相等，由a=，有=，即aC=aD，故C正确，A、B、D错误。4.图甲和图乙分别是两种不同规格的洗衣机图片，二者的脱水桶内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。洗衣机脱水时，衣物(可理想化为质点)紧贴着滚筒壁分别在竖直或水平面内做匀速圆周运动，如图丙、丁所示。图丙中，A、C分别为最高和最低位置，B、

5、D与脱水筒圆心等高。将同一衣物分别放入两桶中脱水，在脱水过程中某一极短时间内，不考虑脱水引起的质量变化，下列说法中正确的是(　　)A.图丙中衣物在A、B、C、D四个位置的加速度相同B.图丙中衣物在B、D位置和图丁中衣物在脱水筒侧壁各处受到的摩擦力均相同C.图丁中衣物对筒壁的压力保持不变D.图丁中脱水筒转动的角速度越大，衣物对筒壁的摩擦力越大【解析】选B。衣物随滚筒一起做匀速圆周运动，故在转动过程中的加速度大小为a=，故加速度大小相等方向不同，故A错误；图丙中衣物在B、D位置，摩擦力跟重力大小相等，方向相反，故都向上，图丁中衣物在脱水筒侧壁各处受到的摩擦力跟重力大小相等，方向相反

6、，故B正确；图丁中筒壁对衣物的支持力充当向心力，力为矢量，方向在改变，故C错误；图丁中衣物在脱水筒各处受到的摩擦力跟重力大小相等，方向相反，与脱水筒转动的角速度无关，故D错误。-12-5.“飞车走壁”杂技表演简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动。若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度α不变，则下列说法中正确的是(　　)A.摩托车做圆周运动的H越高，角速度越小B.摩托车做圆周运动的H越高，线速度越小C.摩托车做圆周运动的H越高，向心力越大D.摩托车对侧壁的压力随高度H变大而减小

7、【解析】选A。摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，由摩托车受力图可知，F向=mgtanα，m、α不变，向心力大小不变，摩托车对侧壁的压力F=也是不变的，故C、D错误。根据牛顿第二定律：F向=mgtanα=mrω2，因为向心力不变，则H越高，r越大，则角速度越小，故A正确。根据牛顿第二定律得F向=m，H越高，r越大，F向不变，则v越大，故B错误。故选A。【总结提升】匀速圆周运动几个常见模型及其向心力的分析模型受力分析力的分析方法-12-6.如图所示，两根一样长