全優(yōu)課堂·物理·必修第二冊(人教版) 課后提升訓(xùn)練 試題及答案 第6章 3

第六章3基礎(chǔ)對點練考點1對向心加速度的理解1．下列關(guān)于向心加速度的說法正確的是()A．向心加速度越大，物體速率變化越快B．向心加速度越大，物體轉(zhuǎn)動得越快C．向心加速度方向始終與速度方向垂直D．在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的【答案】C【解析】向心加速度是描述物體做圓周運動的速度方向變化快慢的物理量，A錯誤；根據(jù)公式an＝ω2r得ω＝eq\r(\f(an,r))，在半徑一定時向心加速度大，物體轉(zhuǎn)得快，B錯誤；向心加速度的方向與速度方向垂直，方向時刻變化，C正確，D錯誤．2．下列關(guān)于向心加速度的說法正確的是()A．向心加速度的方向始終指向圓心B．向心加速度的方向保持不變C．在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的D．在變速圓周運動中，向心加速度的方向不指向圓心【答案】A【解析】無論是勻速圓周運動還是變速圓周運動，向心加速度的方向都時刻指向圓心，故向心加速度不恒定，A正確，B、C、D錯誤．3．(多選)下列說法正確的是()A．勻速圓周運動向心加速度大小不變，為勻變速曲線運動B．圓周運動是變速運動，其加速度方向總是指向圓心C．向心加速度是描述線速度方向變化快慢的物理量D．向心加速度總是跟速度的方向垂直，方向時刻在改變【答案】CD【解析】勻速圓周運動的向心加速度的大小始終不變，但其向心加速度的方向始終在變化，因而勻速圓周運動不是勻變速曲線運動，A錯誤；圓周運動是變速運動，其加速度為向心加速度和切向加速度的合加速度，因為向心加速度始終指向圓心，因而，只有在切向加速度為零，即物體做勻速圓周運動時，合加速度的方向才指向圓心，B錯誤；向心加速度始終垂直于速度的方向，因而，向心加速度是描述速度方向變化快慢的物理量，C、D正確．考點2向心加速度公式的理解和應(yīng)用4．(多選)如圖所示，皮帶傳動裝置中，右邊兩輪連在一起共軸轉(zhuǎn)動，圖中三輪半徑分別為r1＝3r，r2＝2r，r3＝4r；A、B、C三點為三個輪邊緣上的點，皮帶不打滑，向心加速度分別為a1、a2、a3，則下列比例關(guān)系正確的是()A．eq\f(a1,a2)＝eq\f(3,2) B．eq\f(a1,a2)＝eq\f(2,3)C．eq\f(a2,a3)＝eq\f(2,1) D．eq\f(a2,a3)＝eq\f(1,2)【答案】BD【解析】由于皮帶不打滑，則v1＝v2，因a＝eq\f(v2,r)，故eq\f(a1,a2)＝eq\f(r2,r1)＝eq\f(2,3)，A錯誤，B正確；由于右邊兩輪共軸轉(zhuǎn)動，則ω2＝ω3，因a＝ω2r，eq\f(a2,a3)＝eq\f(r2,r3)＝eq\f(1,2)，C錯誤，D正確．5．如圖是某修正帶內(nèi)部互相嚙合的兩個齒輪，a、b分別是大小齒輪邊緣上的兩點，在使用修正帶時，下列關(guān)系正確的是()A．線速度va>vb B．角速度ωa<ωbC．周期Ta<Tb D．向心加速度aa>ab【答案】B【解析】因a、b兩點同緣轉(zhuǎn)動，則線速度va＝vb，A錯誤；因ra>rb，根據(jù)v＝ωr可知，角速度ωa<ωb，B正確；根據(jù)T＝eq\f(2πr,v)，可知因ra>rb，則周期Ta>Tb，C錯誤；根據(jù)a＝eq\f(v2,r)可知，因ra>rb，則向心加速度aa<ab，D錯誤．6．電影《流浪地球》使人們關(guān)注到影視中“領(lǐng)航員號”空間站，通過讓圓形空間站旋轉(zhuǎn)的方法獲得人工重力，即劉培強中校到達空間站時電腦“慕斯”所講的臺詞“離心重力啟動”，空間模型如圖．已知空間站半徑為1000m，為了使航天員感覺跟在地球表面上的時候一樣“重”，g取10m/s2，空間站轉(zhuǎn)動的角速度為()A．10rad/sB．1rad/sC．0.1rad/sD．0.01rad/s【答案】C【解析】空間站中航天員做勻速圓周運動，使航天員感受到與地球一樣的“重力”是向心力所致，則根據(jù)g＝ω2r，則ω＝eq\r(\f(g,r))＝0.1rad/s，C正確，A、B、D錯誤．7．如圖所示，在光滑水平面上，輕彈簧的一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸O上，另一端連接質(zhì)量為m的小球，輕彈簧的勁度系數(shù)為k，原長為L，小球以角速度ω繞豎直轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動(k>mω2).則小球運動的向心加速度為()A．ω2L B．eq\f(kω2L,k－mω2)C．eq\f(kωL,k－mω2) D．eq\f(ω2L,k－mω2)【答案】B【解析】設(shè)彈簧的形變量為x，則有kx＝mω2(x＋L)，解得x＝eq\f(mω2L,k－mω2)，則小球運動的向心加速度為a＝ω2(x＋L)＝eq\f(kω2L,k－mω2)，B正確．8．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊從半徑為R的固定半球形的碗口下滑到碗的最低點的過程中，如果由于摩擦力的作用使得木塊做勻速圓周運動，則()A．木塊的加速度為零B．木塊的加速度不變C．木塊的速度不變D．木塊下滑過程中的加速度大小不變，方向時刻指向球心【答案】D【解析】木塊做勻速圓周運動，速度方向時刻在變化，速度在改變，加速度一定不為零，A、C錯誤；木塊下滑過程中做勻速圓周運動，具有向心加速度，加速度方向時刻指向球心，而加速度是矢量，所以加速度是變化的，B錯誤，D正確．9．(多選)小金屬球質(zhì)量為m，用長L的細線固定于O點，在O點的正下方eq\f(L,2)處釘有一顆釘子P，把懸線沿水平方向拉直，如圖所示．若無初速度地釋放小球，當(dāng)懸線碰到釘子后的瞬間(假設(shè)線沒有斷)()A．小球的角速度突然增大B．小球的線速度突然減小到零C．小球的向心加速度突然增大D．小球的線速度突然增大【答案】AC【解析】由題意知，當(dāng)懸線運動到與釘子相碰時，懸線豎直，剛碰到釘子，懸線仍豎直，該時刻所受外力為豎直方向，合力不改變速度大小，但半徑突然變小，故ω＝eq\f(v,r)突然變大，且an＝eq\f(v2,r)也突然變大，A、C正確．綜合提升練10．(2024年山東實驗中學(xué)期中)如圖所示，修正帶是通過兩個齒輪的相互咬合進行工作的，其原理可簡化為圖中所示的模型．A、B是轉(zhuǎn)動的大小齒輪邊緣的兩點，C是大齒輪上的一點．大齒輪上B、C的半徑分別為3r、r，小齒輪上A的半徑為2r，則A、B、C三點()A．角速度之比是2∶3∶3B．加速度大小之比是6∶3∶1C．線速度大小之比是3∶3∶1D．轉(zhuǎn)動周期之比是3∶2∶2【答案】C【解析】A、B是轉(zhuǎn)動的大小齒輪邊緣的兩點，可知vA＝vB，根據(jù)v＝ωr，可得ωA∶ωB＝rB∶rA＝3∶2.由于B、C兩點都在大輪上，可知ωB＝ωC，根據(jù)v＝ωr，可得vB∶vC＝rB∶rC＝3∶1，則A、B、C三點線速度大小之比為vA∶vB∶vC＝3∶3∶1，則A、B、C三點角速度之比為ωA∶ωB∶ωC＝3∶2∶2，A錯誤，C正確；根據(jù)a＝ω2r＝vω，可知aA∶aB∶aC＝vAωA∶vBωB∶vCωC＝9∶6∶2，B錯誤；根據(jù)T＝eq\f(2π,ω)，ωA∶ωB∶ωC＝3∶2∶2，可得TA∶TB∶TC＝2∶3∶3，D錯誤．11．飛機在做俯沖拉起運動時，可以看成是圓周運動，如圖所示，若在最低點附近做半徑為R＝240m的圓周運動，飛行員的質(zhì)量m＝60kg，飛機經(jīng)過最低點P時的速度為v＝360km/h(g取10m/s2)，試計算：(1)此時飛機的向心加速度a的大小；(2)此時飛行員對座椅的壓力FN是多大．解：(1)v＝360km/h＝100m/s，則a＝eq\f(v2,R)＝eq