2019-2020学年人教版(2019)物理必修第二册同步学典(7)向心加速度

2019-2020学年人教版（2019）物理必修第二册同步学典（7）
向心加速度
1、关于匀速圆周运动向心加速度的物理意义,下列说法正确的是( ) A.描述线速度方向变化的快慢 B.描述线速度大小变化的快慢 C.描述位移方向变化的快慢
D.描述角速度变化的快慢
2、国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。

1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440km,远地点高度约为2060km;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km 的地球同步轨道上。

设东方红一号在远地点的加速度为1a ,东方红二号的加速度为2a ,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为3a ,则1a 、2a 、3a 的大小关系为( )
A.213a a a >>
B.321a a a >>
C.312a a a >>
D.123a a a >>
3、A 、B 两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相同时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,则它们( ) A.线速度大小之比为4:3 B.角速度大小之比为3:4 C.圆周运动的半径之比为2:1 D.向心加速度大小之比为1:2
4、如图所示,匀速转动的风车上固定了两个可视为质点的小球.则两小球的( )
A.线速度大小相等
B.角速度大小相等
C.向心加速度大小相等
D.所受向心力大小相等
5、静止在地球上的物体随地球做匀速圆周运动，有关位于赤道上的物体1与位于北纬60°
的物体 2,下列说法正确的是( ) A.它们的角速度之比12:2:1ωω= B.它们的线速度之比12:2:1v v = C.它们的向心加速度之比12:2:1a a =
D.它们的向心加速度之比12:4:1a a =
6、共享单车是一种新型、便捷的公共交通方式。

如图是某共享单车采用的无链传动系统，杜绝了传统自行车“掉链子”问题。

利用圆锥齿轮90°轴交，将动力传至后轴，驱动后轮转动。

在圆锥齿轮90°轴交的示意图中，A 是圆锥齿轮转轴上的点，B 、C 分别是圆锥齿轮边缘上的点,A 、B 、C 三点到各自圆锥齿轮中心轴的距离分别记为A B r r 、和C r (A B C r r r ≠≠)。

下列说法正确的是（ ）
A.B 与C 点的角速度关系B C ωω=
B.C 与A 点的线速度关系B
C A
A
r v v r =
C.B 与A 点的角速度关系A
B A B
r r ωω=
D.A 与C 点的向心加速度关系A
A C B
r a a r =
7、A 、B 两物体做匀速圆周运动时的向心加速度随半径变化的关系图线如图所示,其中曲线为反比例函数的一部分,则( )
A.B 物体运动时,其线速度的大小不变
B.B 物体运动时,其角速度不变
C.A 物体运动时,其角速度不变
D.A 物体运动时,其线速度随r 的增大而减小
8、如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦转动,相互之间不打滑,其半径之比123::3:2:1r r r =,则关于三个轮子的角速度的大小、轮边缘向心加速度的大小和线速度的大小的比值,下列表达式正确的是( )
A.123::3:2:1v v v =
B.123::1:1:1ωωω=
C.123::1:2:3ωωω=
D.123::2:3:6a a a =
9、如图所示,长为L 的细绳一端固定在O 点,另一端拴住一个小球,在O 点的正下方与O 点相距
2
L
的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子,把球拉起使细绳在水平方向伸直, 由静止开始释放,当细绳碰到钉子的瞬间,下列说法正确的是( )
A.小球的角速度突然增大
B.小球的线速度突然增大
C.小球的向心加速度突然增大
D.小球的向心加速度不变
10、汽车后备厢盖一般都配有可伸缩的液压杆,如图甲所示,其示意图如同乙所示,可伸缩液压杆上端固定于后盖上点,下端固定于厢内O'点,B 也为后盖上一点,后盖可绕过O 点的固定铰链转动,在合上后备厢盖的过程中( )
A.A 点相对O ’点做圆周运动
B.A 点与B 点相对于O 点转动的线速度大小相等
C.A 点与B 点相对于O 点转动的角速度大小相等
D.A 点与B 点相对于O 点转动的向心加速度大小相等
11、如图所示,A B
、为某小区门口自动升降杆上的两点,A在杆的顶端,B在杆的中点处。

杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中,下列判断正确的是( )
A.A B
、两点角速度大小之比2:1
B.A B
、两点线速度大小之比2:1
C.A B
、两点向心加速度大小之比4:1
D.A B
、两点向心加速度大小之比1:4
答案以及解析
1答案及解析： 答案：A
解析：加速度是表示速度变化快慢的物理量,当速度大小不变、方向不断变化时,物体做匀速圆周运动,加速度指向圆心,此时的加速度叫做向心加速度,因此向心加速度描述线速度方向变化的快慢,A 正确,BCD 错误。

2答案及解析： 答案：D
解析：东方红二号和固定在地球赤道上的物体转动的角速度相同,根据2a r ω=可知,23a a >;根据2Mm
G
ma r
=可知12a a >;故选D 。

3答案及解析： 答案：A
解析：A 、因为相同时间内他们通过的路程之比是4:3,根据 s
v t
=,则A 、B 的线速度之比为4:3,故A 正确;
B 、运动方向改变的角度之比为3:2,根据t
θ
ω∆=,则角速度之比为3:2,故B 错误; C 、根据v r ω=可得圆周运动的半径之比为
12428
339
r r =⨯=故C 错误; D 、根据a v ω=得,向心加速度之比为111222432321
a v a v ωω==⨯=,故D 错误;故选A 。

4答案及解析： 答案：B
解析：两个小球共轴转动，则角速度相等，再根据v r ω=，因为半径不等，所以线速度不相等，故A 错误，B 正确；根据2a r ω=，因为半径不等，所以向心加速度大小不相等，故C 错误；根据2F mr ω=向，可知2m 的小球质量大，半径也大，所以向心力大，故D 错误。

所以B 正确，ACD 错误。

5答案及解析： 答案：BC
解析：随地球一起转动的物体具有相同的角速度，故A 错误。

但各自转动的轨道半径与所处的纬度有关，2111
cos602
r r r =︒=，由v r ω=得，线速度之比12:2:1v v =，
由2a r ω=得它们的向心加速度之比12:2:1a a =,故BC 正确,D 错误。

6答案及解析： 答案：B
解析：根据题意,结合圆锥齿轮的特点，得B C v v =，根据·v r ω=,可知B C ωω≠，选项A 错误。

A 、
B 同轴转动，故角速度相同，B B A A
C B
C v v r v r ωω==≠，结合2
C C C v a r =,得2C A C A B
r a a r r =，选项
B 正确，选项CD 错误。

7答案及解析： 答案：B
解析：
B 物体的a r -图线是过原点的直线,根据2a r ω=可知,角速度为定值,选项A 错误,B 正确;A 物体的a r -图线是反比例函数曲线的一部分,根据2
v
a r
=可知,线速度不变,故选项CD
错误。

8答案及解析： 答案：D
解析：由三个轮子相互间不打滑可知三个轮子边缘的线速度大小相等,根据角速度公式v
r
ω=可得123::2:3:6ωωω=,根据加速度公式a v ω=可得123::2:3:6a a a =,故D 项正确。

9答案及解析： 答案：AC
解析：细绳碰到钉子，半径减半，圆周运动的圆心变为P 点，由于只是细绳碰钉子，小球并未受到其他外力作用而改变速度大小，即小球的线速度大小不变，选项B 错误；由v r ω=可知ω变大，选项A 正确；由2
v a r
=可知a 增大，选项C 正
确，D 错误。

10答案及解析： 答案：C
解析：在合上后备厢盖的过程中，O’A的长度是变化的，因此A点相对O'点不是做圆周运动，选项A错误；在合上后备厢盖的过程中A点与B点都是绕O 点做圆周运动，相同的时间绕O点转过的角度相同，即,A点与B点相对O点
=,可知B点相对于O点转动的线速的角速度相等，但是OB大于OA根据v rω
度大，故选项B错误，C正确；根据向心加速度公式2
=,可知B点相对O点的
a rω
向心加速度大于A点相对O点的向心加速度，故选项D错误。

11答案及解析：
答案：B
解析：因为自动升降杆上的A B
、两点的角速度是相等的,A错误;
、两点是同轴转动,所以A B
由角速度与线速度关系式v rω
、两点
=可知,角速度相等时,线速度之比等于半径之比,即A B
线速度大小之比为2:1,B正确;由向心加速度公式2
=可知,角速度相等时向心加速度之比
a rω
等于半径之比,所以A B
、两点向心加速度大小之比为2:1,故CD错误。