2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度同步练习（含解析）2023——2024学年高物理教科版（2019）必修第二册

2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度 同步练习 学校:_____姓名：_____班级：_____考号：_____ 一、单选题 1．在空间站中，宇航员长期处于失重状态，为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环形旋转舱绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，宇航员可视为质点。下列说法正确的是（　　） A．宇航员可以站在旋转舱内靠近旋转中心的侧壁上 B．以地心为参考系，宇航员处于平衡状态 C．旋转舱的半径越大，转动的角速度应越小 D．宇航员的质量越大，转动的角速度应越小 2．下列关于几种圆周运动实例的说法中，错误的是（　　） A．图甲中小球在竖直圆形轨道内运动，经过轨道上与圆心等高的A点时，轨道对小球的支持力提供小球所需的向心力 B．图乙中放在水平转台上的物体随转台一起匀速转动，物体受到的静摩擦力方向始终指向圆心 C．图丙中小球做圆锥摆运动，细绳的拉力与小球重力的合力提供小球运动所需的向心力 D．图丁的圆筒匀速转动的角速度越大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力也越大 3．进入冬季后，北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为雪地转转游戏，人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为50kg）绕轴以2rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动，已知水平杆长为2m，离地高为2m，绳长为4m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（　　） A．所受的合外力为零 B．圆周运动的半径为2m C．线速度大小为4m/s D．所受向心力大小为800N 4．如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径cm，飞轮的半径cm，后轮的半径cm，A、B（图中未画出）分别为链轮和后轮边缘上的点．若飞轮转动的角速度为20rad/s，则在自行车匀速前进的过程中下列说法正确的是（ ） A．链轮和后轮的角速度大小之比为2∶1 B．A、B两点的线速度大小之比为1∶2 C．A、B两点的向心加速度大小之比为1∶12 D．自行车前进的速度大小约为1m/s 5．“墙里秋千墙外道。墙外行人，墙里佳人笑。笑渐不闻声渐悄。”（苏赋《蝶恋花 春景》）看见荡秋千，总会勾起儿时的美好，已跨进高中物理大门的你，不能只沉浸在 想或“佳人笑”中，应习惯用物理的眼光审视荡秋千。如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为，该同学和秋千踏板的总质量约为，两根绳平行。当该同学荡到秋千支架的正下方时，加速度的大小为、方向竖直向上，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，地球上所有物体（转轴上的除外）都随地球自转而做匀速圆周运动。物体A静止在河北邢台某地，该地处于北纬37°，即该地到地心的连线与赤道平面的夹角为37°．物体B静止在赤道上某点，已知物体A、B的质量之比为，，，则物体A、B的（ ） A．线速度大小之比为4∶5 B．角速度大小之比为4∶5 C．向心加速度大小之比为5∶4 D．向心力大小之比为1∶2 7．如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机，它是由两个大小相等且直径约为30cm的感应玻璃盘起电的，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接，如图乙所示，现玻璃盘以100r／min的转速旋转，已知主动轮的半径约为8cm，从动轮的半径约为2cm，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是（ ） A．P、Q的向心加速度相同 B．玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相同 C．主动轮边缘的线速度大小为 D．摇把的周期为0.6s 8．在雪村游客经常玩“泼水成冰”的游戏，把一杯开水沿弧线均匀快速地泼向空中。图甲所示是某游客玩“泼水成冰”游戏的瞬间，其示意图如图乙所示。泼水过程中杯子的运动可看成匀速圆周运动，人的手臂伸直，在0.5s内带动杯子旋转了180°，人的臂长约为0.7m。下列说法不正确的是（　　） A．杯子在旋转时的线速度 ... ...