《向心加速度》习题
6.3 向心加速度练习题附答案
6.3向心加速度练习题(一)1.(多选题)下列说法中正确的是()A.匀速圆周运动的速度大小保持不变,所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B.做匀速圆周运动的物体,虽然速度大小不变,但方向时刻都在改变,所以必有加速度C.做匀速圆周运动的物体,加速度的大小保持不变,所以是匀变速曲线运动D.匀速圆周运动的加速度大小虽然不变,但方向始终指向圆心,加速度的方向发生了变化,所以匀速圆周运动既不是匀速运动,也不是匀变速运动2.(多选题)如图为A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度大小随半径r变化的图像,由图可知()A.A物体运动的线速度大小不变B.A物体运动的角速度不变C.B物体运动的角速度不变D.B物体运动的线速度大小不变3.如图所示,细绳的一端固定,另一端系一小球,让小球在竖直平面内做变速圆周运动,关于小球运动到P点时的加速度方向,下列图中可能的是()4.(多选题)在地球表面处取这样几个点:北极点A、赤道上一点B、AB弧的中点C、过C点的纬线上取一点D,如图所示,则()A.B、C、D三点的角速度相同B.C、D两点的线速度大小相等C.B、C两点的向心加速度大小相等D.C、D两点的向心加速度大小相等5.(多选题)如图所示,物体以一定的初速度从O点沿x轴正方向水平抛出,它的轨迹恰好满足抛物线方程)y单位为≥=,已知重力加速度为g=10m/s2,空气阻力不计,一般的曲线运动x,0(2.02mx可分解成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧代替,圆半径即为曲率半径。
那么以下说法正确的是()A.物体被抛出时的初速度为5m/sB.物体被抛出时的初速度为2m/sC.O点的曲率半径为2.5mD.O点的曲率半径为0.5m6、如图所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1的半径和轮2的半径相同,轮3的半径和轮4的半径相同,且为轮1和轮2半径的一半,则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比()A.线速度之比为1∶4B.角速度之比为4∶1C.向心加速度之比为8∶1D.向心加速度之比为1∶87、(多选题)一只质量为m的老鹰,以速率v在水平面内做半径为r的匀速圆周运动,则关于老鹰的向心加速度的说法正确的是()A.大小为2vrB.大小为g-2vrC.方向在水平面内D.方向在竖直面内8、(多选题)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它的边缘有三个点A、B、C,如图所示.在自行车正常骑行时,下列说法正确的是()A.A、B两点的线速度大小相等B.B、C两点的角速度大小相等C.A、B两点的向心加速度之比与其半径成反比D.B、C两点的线速度与其半径成反比9、滑板运动是深受青少年喜爱的运动,如图所示,某滑板运动员恰好从B点进入半径为2.0 m的1/4圆弧轨道,该圆弧轨道在C点与水平光滑轨道相接,运动员滑到C点时的速度大小为10 m/s.求他到达C点前、后瞬间的加速度(不计各种阻力).答案9、【答案】250/m s竖直向上,0【解析】运动员到达C点前的瞬间做圆周运动,加速度大小a=22102vrm/s2=50m/s2,方向在该位置指向圆心,即竖直向上.运动员到达C点后的瞬间做匀速直线运动,加速度为0.。
(精品)人教版高一物理必修25.5向心加速度练习题
5.5 向心加速度练习题一、单选题1.关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是()A. 描述线速度的方向变化的快慢B. 描述线速度的大小变化的快慢C. 描述角速度变化的快慢D. 描述向心力变化的快慢2.如图所示,A,B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对一圆盘静止.已知两物块的质量m A<m B,运动半径r A>r B,则下列关系一定正确的是()A. 角速度ωA<ωBB. 线速度v A<v BC. 向心加速度a A>a BD. 向心力F A>F B3.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径之比为9:4,转动的周期之比为3:4,则它们所受的向心加速度之比为()A. 1:4B. 4:1C. 4:9D. 9:44.一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为4s,则该物体的向心加速度大小为()A. 2 m/s2B. 4 m/s2C. 2πm/s2D. 4πm/s25.如图,传动装置中皮带不打滑,大圆半径为小圆半径的2倍,点C到大圆中心的距离为.关于两轮盘上A、B、C三点的线速度、角速度、向心加速度的关系正确的大圆半径的12是()A. v A<v B=v cB. v A=v B>v cC. ωA>ωB>ωcD. a A>a C=a B6.如图所示为A,B两物体做匀速圆周运动时向心加速度a随半径r变化的图线,由图可知( )A. A物体的线速度大小不变B. A物体的角速度不变C. B物体的线速度大小不变D. B物体的角速度与半径成正比7.如图所示,一个小球绕圆心O做匀速圆周运动,已知圆周半径为r,该小球运动的线速度大小为v,则它运动的向心加速度大小为()A. νr B. νr C. ν2rD. νr28.质点做匀速圆周运动,用v、ω、R、a、T分别表示其线速度、角速度、轨道半径、加速度和周期的大小,则下列关系正确的是( )A. v=ωR、ω=2πTB. v=ωR、a=2RωC. ω=Rv、ωT=2πD. v=2πRT、a=vω9.如图所示,A、B为咬合转动的两齿轮,R A=2R B,则A、B两轮边缘上两点的A. 角速度之比为2:1B. 周期之比为1:2C. 向心加速度之比为1:2D. 转速之比为2:110.如图所示A、B、C分别是地球表面上北纬30∘、南纬60∘和赤道上的点.若已知地球半径为R,自转的角速度为ω0,A、B、C三点的向心加速度大小之比为()A. 1:1:1B. 1:1:2C. √3:1:2D. 1:√3:2二、多选题11.下列关于向心加速度a n的表达式正确的是()A. a n=v2r B. a n=v2r C. a n=ω2rD. a n=ω2r12.如图所示,B和C是一组塔轮,即B和C半径不同,但固定在同一转动轴上,其半径之比为R B:R C=3:2,A轮的半径大小与C轮相同,它与B轮紧靠在一起,当A轮绕过其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B轮也随之无滑动地转动起来.a、b、c分别为三轮边缘的三个点,则a、b、c三点在运动过程中的()A. 线速度大小之比为3:3:2B. 角速度之比为3:3:2C. 转速之比为2:3:2D. 向心加速度大小之比为9:6:413.如图所示,一个圆环绕中心线AB以一定的角速度转动,下列说法正确的是A. P、Q两点的线速度相同B. P、Q两点的角速度之比为√3:1C. P、Q两点的线速度之比为√3:1D. P、Q两点的向心加速度之比为√3:114.如图所示,内壁光滑的半球形碗固定不动,其轴线垂直于水平面,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动,则A. 球A的角速度大于球B的角速度B. 球A的线速度大于球B的线速度C. 球A的向心加速度大于球B的向心加速度D. 球A对碗壁的压力与球B对碗壁的压力大小相等15.如图A为静止于地球赤道上的物体、B为近地卫星、C为地球同步卫星,地球表面的重力加速度为g,关于它们运行线速度v、角速度w、周期T和加速度a的比较正确的是( )A.v A>v B>v CB. ωA>ωB>ωCC. T A=T C>T BD. a B=g>a C>a A三、计算题16.儿童乐园中,一个质量为10 kg的小孩骑在木马上随木马一起在水平面内匀速转动。
物理(人教版必修2)练习第5章第5节向心加速度(活页作业)
活页作业(四) 向心加速度(15分钟 50分)一、选择题(每小题5分,共30分)1.下列关于向心加速度的说法正确的是( ) A .向心加速度越大,物体速率变化越快 B .向心加速度的大小与轨道半径成反比 C .向心加速度的方向始终与速度方向垂直 D .在匀速圆周运动中向心加速度是恒量解析:向心加速度总与速度方向垂直,其表现就是速度方向的变化,选项A 错误.向心加速度的大小a n =v 2r 或a n =ω2r ,当 v 一定时,a n 与r 成反比;当ω一定时,a n 与r 成正比,可见a n 与r 的比例关系是有条件的,故选项B 错误.向心加速度的方向始终与线速度方向垂直,即始终指向圆心,因此它的方向在不断地变化,所以向心加速度不是恒量,故匀速圆周运动也不能说是匀变速运动,应是变加速运动,故选项C 正确,选项D 错误.答案:C2.做匀速圆周运动的物体,它的加速度大小必定与( ) A .线速度的平方成正比 B .角速度的平方成正比C .运动半径成正比D .线速度和角速度的乘积成正比解析:由a =v 2r =ω2r 知,只有当运动半径r 不变时,加速度大小才与线速度的平方或角速度的平方成正比,选项A 、B 错误;当角速度一定时,加速度大小才与运动半径成正比,线速度大小一定时,加速度大小才与运动半径成反比,选项C 错误;而a =ω2r =ω·ωr =ωv ,即加速度大小与线速度和角速度的乘积成正比,选项D 正确.答案:D3.(多选)关于质点做匀速圆周运动,下列说法错误的是( ) A .线速度大,向心加速度一定大 B .角速度大,向心加速度一定大 C .周期大,向心加速度一定大D .加速度大,速度一定变化快解析:由a n =v 2r =ω2r =4π2r T 2可知,当r 一定时,a n 与线速度v 的平方成正比,与角速度ω的平方成正比,与周期T 的平方成反比,选项A 、B 、C 的说法错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度越大,速度变化越快,选项D 的说法正确.答案:ABC4.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径之比为3∶4,在相同的时间里甲转过60圈时,乙转过45圈,则它们的向心加速度之比为( )A .3∶4B .4∶3C .4∶9D .9∶16解析:根据公式a =ω2r 及ω=2πT 有a 甲a 乙=r 甲r 乙·T 2乙T 2甲.因为T 甲=t π3,T 乙=tπ4,即T 甲∶T 乙=4∶3,所以a 甲a 乙=34×4232=43,选项B 正确.答案:B5.如图所示,A 、B 为咬合传动的两齿轮,R A =2R B ,则A 、B 两轮边缘上两点的关系正确的是( )A .角速度之比为2∶1B .向心加速度之比为1∶2C .周期之比为1∶2D .转速之比为2∶1解析:根据两轮边缘线速度大小相等,由ω=vr 知角速度之比为1∶2,选项A 错误;由a n =v 2r 得向心加速度之比为1∶2,选项B 正确;由T =2πrv 得周期之比为2∶1,选项C 错误;由n =v2πr得转速之比为1∶2,故选项D 错误. 答案:B6.(多选)如图所示,一个球绕中心轴线OO ′以角速度ω做匀速圆周运动,则( ) A .a 、b 两点线速度相同 B .a 、b 两点角速度相同C .若θ=30°,则a 、b 两点的速度之比v a ∶v b =3∶2D .若θ=30°,则a 、b 两点的向心加速度之比a a ∶a b =3∶2解析:由于a 、b 两点在同一球体上,因此a 、b 两点的角速度ω相同,选项B 正确.而据v =ωr 可知v a <v b ,选项A 错误;由几何关系有r a =r b ·cos θ,当θ=30°时,r a =32r b,则v a ∶v b =3∶2,选项C 正确,由a =ω2r ,可知a a ∶a b =r a ∶r b =3∶2,选项D 正确.答案:BCD二、非选择题(每小题10分,共20分)7.目前,滑板运动受到青少年的喜爱.如图所示,某滑板运动员恰好从B 点进入半径为2.0 m 的14圆弧,该圆弧轨道在C 点与水平轨道相接,运动员滑到C 点时的速度大小为10 m/s.求他到达C 点前、后瞬间的加速度(不计各种阻力).解析:运动员经圆弧轨道滑到C 点时做圆周运动,由公式a n =v 2r 得a 1=1022.0 m /s 2=50m/s 2,方向竖直向上.运动员滑到C 点后进入水平轨道做匀速直线运动,加速度a 2=0.答案:50 m/s 2,方向竖直向上 08.如图所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮的半径是小轮的2倍,大轮上的一点S 与转动轴的距离是半径的13,当大轮边上P 点的向心加速度是12 m/s 2时,大轮上的S 点和小轮边缘上的Q 点的向心加速度分别为多大?解析:S 点和P 点的角速度相等,即ωS =ωP .设S 和P 到大轮轴心的距离分别为r S 和r P ,由向心加速度公式a =rω2,S 与P 两点的向心加速度之比为a S a P =r Sr P.解得a S =r Sr Pa P =4 m/s 2.皮带传动的两轮边缘各点线速度大小相等,即v P =v Q .设小轮半径为r Q ,由向心加速度公式a =v 2r ,P 与Q 两点的向心加速度之比为a Q a P =r Pr Q .解得a Q =r Pr Q a P =24 m/s 2.答案:4 m /s 2 24 m/s 2(25分钟 50分)一、选择题(每小题5分,共35分)1.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A .匀速圆周运动就是匀速运动 B .匀速圆周运动的加速度是恒定不变的 C .做匀速圆周运动的物体处于平衡状态 D .匀速圆周运动是一种变加速运动解析:匀速圆周运动的加速度大小不变,方向时刻改变,故匀速圆周运动是变加速运动,选项B 错误,选项D 正确.匀速圆周运动速度时刻改变,这里的“匀速”的含义是“匀速率”,并非匀速运动,做匀速圆周运动的物体的运动状态也在时刻改变,选项A 、C 错误.答案:D2.做匀速圆周运动的两物体甲和乙,它们的向心加速度分别为a 1和a 2,且a 1>a 2,下列判断正确的是( )A .甲的线速度大于乙的线速度B .甲的角速度比乙的角速度小C .甲的轨道半径比乙的轨道半径小D .甲的速度比乙的速度变化快解析:由a n =v 2r 和a n =ω2r 分析选项A 、B 、C 错误.答案:D3.(多选)关于质点做匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A .由a =v 2r 可知,a 与r 成反比B .由a =ω2r 可知,a 与r 成正比C .当v 一定时,a 与r 成反比D .由ω=2πn 可知,角速度ω与转速n 成正比解析:利用a =v 2r 和a =ω2r 来讨论a 与r 的关系时应该先明确v 与ω的情况,不能单从数学关系出发,故选项A 、B 错误,选项C 正确;由ω=2πn 可知,式中的2π是常数,故ω与n 成正比,所以选项D 正确.在用物理公式解题时,一定要理解公式的含义,明确各物理量的意义.答案:CD4.如图所示,O 、O 1为两个皮带轮,O 轮的半径为r ,O 1轮的半径为R ,且R >r ,M 点为O 轮边缘上的一点,N 点为O 1轮上的任意一点,当皮带轮转动时(设转动过程中不打滑),则( )A .M 点的向心加速度一定大于N 点的向心加速度B .M 点的向心加速度一定等于N 点的向心加速度C .M 点的向心加速度可能小于N 点的向心加速度D .M 点的向心加速度可能等于N 点的向心加速度解析:因为两轮的转动是通过皮带传动的,又因为皮带在传动过程中不打滑,故两轮边缘各点的线速度大小一定相等,在O 1轮边缘上任取一点Q ,因为R >r ,所以由a n =v 2r 可知,a Q <a M ,再比较Q 、N 两点的向心加速度大小,因为Q 、N 是在同一轮上的两点,所以角速度ω相等,又因为R Q >R N ,则由a n =ω2r 可知,a Q >a N ,综上可知,a M >a N .选项A 正确.答案:A5.如图所示,一球体绕轴O 1O 2以角速度ω旋转,A 、B 为球体上两点,下列说法正确的是( )A .A 、B 两点具有相同的角速度 B .A 、B 两点具有大小相等的线速度C .A 、B 两点具有大小相等的向心加速度D .A 、B 两点的向心加速度方向都指向球心解析:A 、B 两点共轴转动,角速度相等,故选项A 正确;因为A 、B 两点绕轴O 1O 2转动,A 点的转动半径大于B 点的转动半径,根据v =ωr 知,A 点的线速度大于B 点的线速度,故选项B 错误;角速度相等,A 点的转动半径大,根据a =ω2r 知,A 点的向心加速度大于B 点的向心加速度,故选项C 错误;A 、B 两点的向心加速度方向垂直指向轴O 1O 2,故选项D 错误.答案:A6.自行车的小齿轮A 、大齿轮B 、后轮C 是相互关联的三个转动部分,且半径R B =4R A 、R C =8R A ,如图所示,当自行车悬空,大齿轮B 带动后轮匀速转动时,A 、B 、C 三轮边缘的向心加速度的大小之比a A ∶a B ∶a C 等于( )A .1∶1∶8B .4∶1∶4C .4∶1∶32D .1∶2∶4解析:小齿轮A 和大齿轮B 通过链条连接,其边缘线速度相等,即v A =v B ,小齿轮A 和后轮C 同轴转动,角速度相等,有ωA =ωC ,由向心加速度a =v 2R 可判断a A ∶a B =R B ∶R A=4∶1,由向心加速度a =ω2R 可判断a A ∶a C =R A ∶R C =1∶8,所以a A ∶a B ∶a C =4∶1∶32,选项C 正确.答案:C7.一物体以4 m/s 的线速度做匀速圆周运动,转动周期为 2 s ,则物体在运动过程中的任一时刻,速度变化率的大小为( )A .2 m /s 2B .4 m/s 2C .0D .4π m/s 2解析:速度变化率为Δvt ,即向心加速度a n .由T =2πr v 得r =v T 2π=4×22π m =4πm由a n =v 2r 得a n =424πm /s 2=4π m/s 2,所以选项D 正确.答案:D二、非选择题(共15分)8.一轿车以30 m/s 的速率沿半径为60 m 的圆形跑道行驶.在轿车从A 运动到B 的过程中,轿车和圆心的连线转过的角度为90°,求:(1)此过程中轿车的位移大小; (2)此过程中轿车通过的路程; (3)轿车运动的向心加速度大小.解析:如图所示,v =30 m/s ,r =60 m ,圆心角θ=90°=π2.(1)轿车的位移是从初位置A 到末位置B 的有向线段: x =2r =2×60 m =60 2 m . (2)路程等于弧长: l =rθ=60×π2 m =30π m .(3)向心加速度大小: a n =v 2r =30260m /s 2=15 m/s 2.答案:(1)60 2 m (2)30π m (3)15 m/s 2。
5.5向心加速度(解析版)
5.6向心加速度一、单选题(本大题共20小题,每题3分,共60分)1.如图所示,A,B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对一圆盘静止.已知两物块的质量m A<m B,运动半径r A>r B,则下列关系一定正确的是()A. 角速度ωA<ωBB. 线速度v A<v BC. 向心加速度a A>a BD. 向心力F A>F B【答案】C【解析】【分析】A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上,随转台做匀速圆周运动,由静摩擦力提供向心力,角速度相等,根据牛顿第二定律分析物体受到的静摩擦力大小。
本题知道共轴转动的物体角速度相等,应用线速度、向心加速度、向心力公式即可正确解题。
【解答】A.两物体相对于圆盘静止,它们做圆周运动的角速度ϖ相等,故A错误;B.物体的线速度v=ωr,由于ϖ相等r A>r B,则v A>v B,故B错误;D.向心力F=mω 2r,ω相等,r A>r B,m A<m B,不能确定两物体向心力大小,故D错误;C.向心加速度a=ω2r,ω相同,r A>r B,则a A>a B,故C正确。
故选C。
.关2.如图,传动装置中皮带不打滑,大圆半径为小圆半径的2倍,点C到大圆中心的距离为大圆半径的12于两轮盘上A、B、C三点的线速度、角速度、向心加速度的关系正确的是()A. v A<v B=v cB. v A=v B>v cC. ωA>ωB>ωcD. a A>a C=a B【答案】B【解析】【分析】本题关键抓住公式v=ωr,两两比较,得出结论!要注意不能三个一起比较,初学者往往容易将三个一起比较,从而得不出结论!两轮通过皮带传动,边缘的线速度相等;B、C两点共轴传动,角速度相等;再结合v=ωr,可比较三质可以比较AB两点的向心加速度的关系。
点的角速度与线速度的大小.根据公式a=v2r【解答】AB.点A与点B通过同一根皮带传动,线速度大小相等,即v A=v B;A、C两点共轴传动,角速度相等;根据线速度与角速度的关系:v=ωr,可知A点的线速度大于C点的线速度;所以v A=v B>v c.故A错误;B正确;C.由于点A与点B通过同一根皮带传动,线速度大小相等,转动半径A点大,根据公式v=ωr,点A的角速度小;A、C两点共轴传动,角速度相等;所以ωB>ωA=ωc,故C错误;D.由于v A=v B,r A>r B,根据公式a=v2,A点的向心加速度小于B点的向心加速度;故D错误。
人教版高中物理必修二向心加速度练习题
6.3 向心加速度一、基础篇1.物体做匀速圆周运动过程中,其向心加速度( )A.大小、方向均保持不变B.大小、方向均时刻改变C.大小时刻改变、方向保持不变D.大小保持不变、方向时刻改变2.下列关于向心加速度的说法中正确的是( )A.向心加速度的方向始终指向圆心B.向心加速度的方向保持不变C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的D.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化3.下列关于匀速圆周运动的向心加速度的说法中,不正确的是( )A .它的方向始终与线速度方向垂直B .它的大小是不断变化的C .它描述了线速度方向变化的快慢D .它的大小可以通过公式a =v 2r计算 4.关于向心加速度的物理意义,下列说法正确的是( )A .它描述的是线速度大小变化的快慢B .它描述的是线速度方向变化的快慢C .它描述的是物体运动的路程变化的快慢D .它描述的是角速度变化的快慢5.(2019·唐山高一检测)我们习惯这样的自然现象“太阳下山明早依旧爬上来”。
黎明,旭日东升;黄昏,夕阳西下。
白天和黑夜周而复始,不断交替出现,我们习以为常的这种自然现象就是地球自转产生的。
关于地球上的物体随地球自转,下列说法正确的是( )A.在赤道上向心加速度最大B.在两极向心加速度最大C.在地球上各处向心加速度一样大D.在地球上各处线速度都一样大6.(2019·东营高一检测)家用台式计算机上的硬磁盘的磁道如图所示,O点为磁道的圆心,A、B两点位于不同的磁道上,盘绕O点匀速转动时,A、B两点的向心加速度( )A.大小相等,方向相同B.大小相等,方向不同C.大小不等,方向相同D.大小不等,方向不同7.如图所示,质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变,那么( )A.加速度为零B.加速度恒定C.加速度大小不变,方向时刻改变,但不一定指向圆心D.加速度大小不变,方向时刻指向圆心8.一物体以4 m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为2 s,则物体在运动过程中的任一时刻,速度变化率的大小为( )A.2 m/s2B.4 m/s2C.0 D.4π m/s29.向心加速度由向心力产生。
6-3 向心加速度(专题训练)【四大题型】-2023-2024学年高中物理同步(002)
6.3 向心加速度(专题训练)【四大题型】一.向心加速度的概念、公式与推导(共9小题)二.向心加速度与角速度、周期的关系(共8小题)三.比较向心加速度的大小(共6小题)四.向心力的定义及与向心加速度的关系(共9小题)一.向心加速度的概念、公式与推导(共9小题)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2.如图所示,两个小朋友在玩跷跷板游戏,下列描述两个小朋友的物理量一定相同的是()A.角速度B.线速度C.向心加速度D.向心力3.国家倡导“绿色出行”理念,单车出行是高中生力所能及的实现节能减排的方式。
单车中包含很多物理知识,其后轮部分如图所示,在骑行中,大齿轮上点A和小齿轮上点B具有的相同的物理量是()A.周期大小B.线速度大小C.角速度大小D.向心加速度大小4.汽车在水平路面上匀速行驶时车轮边缘上M点的运动轨迹如图所示,P点是该轨迹的最高点,Q点为该轨迹的最低点。
M点的运动可分解为两个分运动:一个是绕车轴旋转的匀速圆周运动,一个是与车轴一起向前的匀速直线运动。
下列说法正确的是()A.M点运动到P位置时的速度大于运动到Q位置时的速度B.M点运动到P位置时的速度小于运动到Q位置时的速度C.M点运动到P位置时的加速度大于运动到Q位置时的加速度D.M点运动到P位置时的加速度小于运动到Q位置时的加速度5.如图所示,假设某转球高手能让篮球在他的手指上绕竖直轴匀速转动(手指刚好在篮球的正下方),下列描述正确的是()A.篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处B.篮球上各点做圆周运动的角速度不相等C.篮球上离转动轴距离相等的各点线速度相同D.篮球上各点离转轴越近,做圆周运动的向心加速度越小6.(多选)短道速滑比赛中,运动员在赛道上以不同线速度转弯的情景,可以把运动员在转弯时的运动看成是匀速圆周运动,并且运动的轨道半径相同。
专题6-3 向心加速度(练)(解析版)
专题6.3 向心加速度(练)一、单选题1.如图所示,a 、b 是伞面上的两颗相同的雨滴。
当以伞柄为轴旋转雨伞时,下列说法正确的是( )A .a 更容易移动,因为a 所需的向心加速度更小B .a 更容易移动,因为a 所需的向心加速度更大C .b 更容易移动,因为b 所需的向心加速度更小D .b 更容易移动,因为b 所需的向心加速度更大【答案】D【解析】因为当雨滴随雨伞一起绕伞柄转动时,需要的向心加速度为2n a r ω= ,可以看出半径越大,所需向心加速度越大,更容易发生移动,因为b 的半径大于a 的半径,故b 更容易移动,故D 正确,ABC 错误。
故选D 。
2.洗手后我们往往都有“甩水”的动作,如图所示是摄像机拍摄甩水视频后制作的频闪画面,A 、B 、C 是甩手动作最后3帧照片指尖的位置。
最后3帧照片中,指尖先以肘关节M 为圆心做圆周运动,到接近B 的最后时刻,指尖以腕关节N 为圆心做圆周运动。
测得A 、B 之间的距离约为24cm ,B 、N 之间的距离为15cm ,相邻两帧之间的时间间隔为0.04s ,则指尖( )A .经过B 点速率约为3m/s B .经过B 点的角速度约为10rad/sC .在BC 段的向心加速度约为240m/s 2D .AB 段与BC 段相比更容易将水甩出【答案】C【解析】 A .从帧A 到帧B 的时间间隔是t =0.04s ,帧A 指尖到帧B 指尖之间的实际距离为L =24cm ,由题意知其弧长与弦长近似相等,根据线速度的定义有0.24m 6m/s 0.04sB L v t === A 错误; B . NB 长约15cm ,经过B 点的角速度约为4rad/s B NBv r ω== B 错误;C .在BC 段的向心加速度约为22240m/s B NBv a r == C 正确;D .水滴转动过程中需要的向心力为2mv F r= 则半径越小需要的向心力越大,需要向心力越大,越容易被甩出,故BC 段更容易将水甩出,D 错误。
物理(人教版必修2)练习第5章第5节向心加速度
第五章 第5节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大小变化快慢的物理量B .向心加速度始终与线速度的方向垂直C .向心加速度时刻指向圆心,方向不变D .向心加速度是平均加速度,大小可用a =v t -v 0t来计算 解析:向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量,向心加速度与线速度方向垂直,因此选项A 错误,选项B 正确.虽然向心加速度时刻指向圆心,但是沿不同的半径指向圆心,所以方向不断变化,选项C 错误.加速度公式a =v t -v 0t适用于平均加速度的计算,向心加速度是瞬时加速度,选项D 错误.答案:B2.下列关于匀速圆周运动的说法正确的是( )A .匀速圆周运动是匀速运动B .匀速圆周运动是匀变速运动C .匀速圆周运动是加速度不变的运动D .匀速圆周运动是加速度不断改变的运动解析:匀速圆周运动的加速度方向时刻改变,是变加速运动.答案:D3.如图所示为质点P 、Q 做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线.表示质点P 的图线是双曲线,表示质点Q 的图线是过原点的一条直线.由图线可知( )A .质点P 的线速度大小不变B .质点P 的角速度大小不变C .质点Q 的角速度随半径变化D .质点Q 的线速度大小不变解析:由a n =v 2r 知v 一定时,a n ∝1r,即a n 与r 成反比;由a n =ω2r .知ω一定时,a n ∝r ,从图象可知,质点P 的图线是双曲线,即a n 与r 成反比,可得质点P 的线速度大小是不变的;而质点Q 的图线是一条过原点的直 线,即a n 与r 成正比,故质点Q 的角速度大小是不变的.答案:A4.如图所示,细绳的一端固定,另一端系一小球,让小球在光滑水平面内做匀速圆周运动,关于小球运动到P 点时的加速度方向,下列图中可能的是( )解析:做匀速圆周运动物体的加速度指向圆心.答案:B5.(多选)如图所示,皮带传动装置中,右边两轮连在一起共轴转动,图中三轮半径分别为r 1=3r ,r 2=2r ,r 3=4r ;A 、B 、C 三点为三个轮边缘上的点,皮带不打滑.向心加速度分别为a 1、a 2、a 3,则下列比例关系正确的是( )A .a 1a 2=32B .a 1a 2=23C .a 2a 3=21D .a 2a 3=12解析:由于皮带不打滑,v 1=v 2,a =v 2r ,故a 1a 2=r 2r 1=23,选项A 错误,选项B 正确.由于右边两轮共轴转动,ω2=ω3,a =rω2,a 2a 3=r 2ω2r 3ω2=12,选项C 错误,选项D 正确. 答案:BD。
向心加速度练习题.doc
向心加速度练习题1 .关于向心加速度的说法正确的是()A.向心加速度越大,物体速率变化越快B.向心加速度的大小与轨道半径成正比C.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量D.向心加速度的方向始终与速度方向垂直2.做匀速圆周运动的两物体甲和乙,它们的向心加速度分别为%和02,且下列判断正确的是()A.甲的线速度大于乙的线速度B.甲的角速度比乙的角速度小C.甲的轨道半径比乙的轨道半径小D.甲的速度方向比乙的速度方向变化快3/、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动,A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍,』的转速为30r/min, 3的转速为15i7min。
则两球的向心加速度之比为()A.1: 1B.2: 1C.4: 1D.8: 14.做匀速圆周运动的两物体甲和乙,它们的向心加速度分别为a】和a2, K a!>a2,下列判断正确的是()A.甲物体的线速度大于乙物体的线速度B.甲物体的角速度大于乙物体的角速度C.甲物体的轨道半径比乙物体的轨道半径小D.甲物体的速度方向比乙物体的速度方向变化得快o5.如图所图示,半径为R的圆盘绕过圆心的竖直轴00,..........匀速转动,在距轴为r处有一竖直杆,杆上用长为£的细线〔悬挂一小球.当圆盘以角速度OJ匀速转动时,小球也以同样、魅的角速度做匀速圆周运动,这时细线与竖直方向的夹角为0,则小球的向心加速度大小为()0,A.CO2RB.co2rC.co2Lsin0D.co2(r+Lsi油)//〈?///,乙6.小金属图球质量为m,用长为L的轻悬线固定于O °\点,在。
点的正下方L/2处钉有一颗钉子R把悬线沿水平:夺方向拉直,如图5-5-11所示,若无初速度释放小球,当悬线pi碰到钉子后瞬间(设线没有断)()图5.5.11a.小球的角速度突然增大、B.小球的线速度突然减小到零c小球的向心加速度突然增大D.小球的线速度突然增大•017.如图5-5-9所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑.图中有』、B、C三点,这三点所在处半径关系为r A>r B=r c^则这三点的向心加速度。
向心加速度题目及解析
选择题1. 关于向心加速度,下列说法正确的是()A. 向心加速度的方向始终指向圆心B. 向心加速度的方向保持不变C. 向心加速度的大小与半径成反比D. 向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量答案:A、D解析:向心加速度的方向始终指向圆心,所以方向是时刻变化的,故A正确,B错误;向心加速度的大小与半径的关系与线速度的大小有关,线速度一定时,向心加速度的大小与半径成反比,故C错误;向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢的物理量,故D正确。
2. 物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是()A. 向心加速度的大小保持不变B. 向心加速度的方向保持不变C. 向心加速度的方向始终指向圆心D. 向心加速度的方向始终与速度方向垂直答案:A、C、D解析:匀速圆周运动的向心加速度的大小保持不变,方向始终指向圆心,方向时刻改变,故A、C正确,B错误;向心加速度的方向始终与速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小,故D正确。
填空题3. 物体做匀速圆周运动时,向心加速度的表达式为__________,方向始终指向__________。
答案:a = v²/r 或a = ω²r;圆心解析:匀速圆周运动的向心加速度的表达式为a = v²/r 或a = ω²r,其方向始终指向圆心。
4. 做匀速圆周运动的物体,如果角速度增加为原来的两倍,而半径不变,则向心加速度的大小变为原来的__________倍。
答案:4解析:根据向心加速度的公式a = ω²r,当角速度增加为原来的两倍时,向心加速度的大小变为原来的4倍。
简答题5. 简述什么是向心加速度,并说明其物理意义。
答案:向心加速度是描述做圆周运动的物体速度方向变化快慢的物理量。
它的方向始终指向圆心,与线速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小。
向心加速度的物理意义是表示物体速度方向变化快慢的程度。
5.5.向心加速度_课件(人教版必修2)习题
【思路点拨】 物体下落的速度大小等于P 点的速度大小.
【自主解答】 由 v2=2ah 得下落 1 m 时物体的速度. v= 2ah= 2×2×1 m/s=2 m/s 即 vP=v=2 m/s. ∴ω=v/r=2/0.02 rad/s=100 rad/s 2 v 22 an = = m/s2=200 m/s2. r 0.02
第五节
向心加速度
即时应用 (即时突破,小试牛刀) 关于向心加速度的说法正确的是( )
A.向心加速度越大,物体速率变化越快
B.向心加速度的大小与轨道半径成反比
C.向心加速度的方向始终与速度方向垂 直
D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
解析:选 C.向心加速度是描述速度变化快慢的物理 量,但它总与速度方向垂直,不改变速度的大小, 只反映速度方向的变化快慢,A 错误;向心加速度 v2 的大小 an= 或 an=ω2r,当 v 一定时,an 与 r 成反 r 比;当 ω 一定时,an 与 r 成正比,可见 an 与 r 的比 例关系是有条件的,故 B 错误;向心加速度的方向 始终与线速度方向垂直,即始终指向圆心,因此它 的方向在不断地变化,所以向心加速度不是恒量, 故匀速圆周运动也不能说是匀变速运动,应是变加 速运动,故 C 正确,D 错误.
B.向心加速度之比为1∶2
C.周期之比为1∶2 D.转速之比为2∶1
图5-5-6
解析:选 B.根据两轮边缘线速度相等,由 v=ωr 得, 角速度之比为 ωA∶ωB=vArB∶(vBrA)=1∶2, v 故 A 错;由 an= 得向心加速度之比为 aA∶aB r
2
=v2 rB∶(v2 rA)=1∶2,故 A B
A.1∶2∶3
C.8∶4∶3
B.2∶4∶3
高一物理【向心加速度】 练习题
D.摆球受重力和向心力的作用
m
2.如图所示,细绳一端固定,另一端系一小球,给小球一个合适的初速 度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个“圆锥 摆”。设细绳与竖直方向的夹角为 ,如果 变大后(绳长不变),小球在 另一个水平面内匀速圆周运动,则( )
A. 细线Байду номын сангаас小球的拉力变小 B. 小球的向心加速度变小
C. 小球运动的速度变小
D. 小球运动的周期变小
二、计算题
3.如图所示的皮带传动装置中,轮 B 和 C 同轴,A、B、C 分别是三个轮边缘上的质点,
且其半径 = =
,=
,已知 B 轮转动的周期为 2s,求:
( )图中 A、B、C 三点中,哪两点的线速度大小相同?哪两点的角速度大小相同? ( ) 轮转动的边缘线速度大小. ( ) 、B、C 三点的向心加速度大小之比.
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4.如图,小球做匀速圆周运动,细线与竖直方向夹角为 ,线长为 L,小球质量为 m,重 力加速度为 .求: ( )绳子对小球的拉力的大小 ( )小球运动的向心加速度大小 ( )小球运动的角速度.
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一、单选题
向心加速度 练习
1.如图所示,将一质量为 m 的摆球用长为 L 的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内
做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,则关于摆球 A 的受力
情况,下列说法中正确的是( )
A、摆球受重力、拉力和向心力的作用 B.摆球受拉力和向心力的作用
θ
L
C.摆球受重力和拉力的作用
人教版高中物理必修2第五章曲线运动5.向心加速度习题
一、选择题1、在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心.能正确的表示雪橇碰到的牵引力F 及摩擦力F f的图是()2、关于向心加速度,以下说法正确的选项是()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.向心加速度的方向向来保持不变3、以下列图,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是A.重力 B .弹力C.静摩擦力D.滑动摩擦力4、关于向心力的说法正确的选项是()A.物体由于作圆周运动而产生一个向心力B.向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小C.做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受合外力D.做匀速圆周运动的物体的向心力是个恒力5、在匀速圆周运动中,以下关于向心加速度的说法,正确的选项是()A.向心加速度的方向保持不变 B .向心加速度是恒定的C.向心加速度的大小不断变化 D .向心加速度的方向向来与速度的方向垂直6、在水平路面上转弯的汽车,向心力本源于()A .重力与支持力的合力C .重力与摩擦力的合力7、以下列图,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,两物块向来有关于圆盘静止,则两物块()A.线速度相同 B .向心力相同B .滑动摩擦力D .静摩擦力C.向心加速度相同D.角速度相同8、以下列图装置绕竖直轴匀速旋转,有一紧贴内壁的小物体,物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是A.重力、弹力、向心力 B .重力、弹力、滑动摩擦力C.下滑力、弹力、静摩擦力D.重力、弹力、静摩擦力9、甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为过 45°,则它们所受外力的合力之比为A. 1∶4B.4∶91∶ 2,转动半径之比为1∶ 2C.2∶3,在相等时间里甲转过60O,乙转D. 9∶ 1610、以下列图,内壁圆滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量不等的小球 A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则()A.球B.球C.球D.球A 的角速度必然大于球 B 的角速度A 的线速度必然大于球B 的线速度A 的运动周期必然小于球B 的运动周期A 对筒壁的压力必然大于球B 对筒壁的压力11、自行车的小齿轮A、大齿轮行时三轮边缘的向心加速度之比B、后轮 C是互有关系的三个转动部分,且半径a A∶ a B∶ a C等于R B=4R A、 R C=8R A,以下列图.正常骑A. 1∶ 1∶8 B. 4∶ 1∶4 C. 4∶ 1∶32 D. 1∶ 2∶412、如图 3 所示,在圆滑水平面上,质量为球所受向心力 F 的大小为m的小球在细线的拉力作用下,以速度v 做半径为r 的匀速圆周运动.小A.B.C. mvr D. mvr213、以下列图,一条绷紧的皮带连接两个半径不相同的皮带轮.若皮带轮做匀速转动,两轮边缘的N、P 两点()A.角速度相同B.转动周期相同C.线速度大小相同D.向心加速度大小相同14、以下列图的皮带传动装置,主动轮1的半径与从动轮 2 的半径之比R1∶ R2 = 2∶ 1, A、B 分别是两轮边缘上的点,假设皮带不打滑,则以下说法正确的选项是()A. A、 B 两点的线速度之比为vA∶ vB = 1 ∶ 2B. A、 B 两点的角速度之比为ωA∶ω B = 2 ∶ 1C. A、 B 两点的加速度之比为 aA∶ aB = 1 ∶ 2D. A、 B 两点的加速度之比为aA∶ aB = 2∶ 115、以下列图,物块m随转筒一起以角速度ω做匀速圆周运动,以下描述正确的选项是:A.物块碰到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用B.若角速度ω增大而且物块依旧随转筒一起做匀速圆周运动,那么木块所受弹力增大C.若角速度ω增大而且物块依旧随转筒一起做匀速圆周运动,物块所受摩擦力增大D.若角速度ω增大而且物块依旧随转筒一起做匀速圆周运动,物块所受摩擦力不变16、一根原长为20cm的轻质弹簧,劲度系数k=20 N /m,一端拴着一个质量为 1 kg 的小球,在光滑的水平面上绕另一端做匀速圆周运动,此时弹簧的本质长度为25 cm,以下列图.求:(1)小球运动的线速度为多大?(2) 小球运动的周期为多大?17、以下列图,小物体m与水平圆盘保持相对静止,随盘一起做匀速圆周运动,则物体的受力情况是()A.受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用B.摩擦力的方向向来指向圆心OC.重力和支持力是一对平衡力D.摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力18、A、B 两个质点,分别做匀速圆周运动,在相等时间内它们经过的弧长比θ B=3: 2。
人教版高中物理必修二6.3向心加速度(含答案)同步练习
人教版(2019)物理必修第二册同步练习6.3向心加速度一、单选题1.关于向心加速度的下列说法正确的是( )A.向心加速度越大,物体速率变化得越快B.向心加速度的大小与轨道半径成反比C.向心加速度的方向始终与速度方向垂直D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量2.一个小球在竖直放置的光滑圆环的内槽里做圆周运动,则关于小球加速度的方向的描述正确的是( )A.一定指向圆心B.一定不指向圆心C.只在最高点和最低点时指向圆心D.不能确定是否指向圆心3.如图所示, 、 为啮合传动的两齿轮, , 则 、 两轮边缘上两点的( )A.角速度之比为2:1B.向心加速度之比为1:2C.周期之比为1:2D.转速之比为2:14.自行车的小齿轮A 、大齿轮B 、后轮C 是相互关联的三个转动部分,且半径4B A R R =、8C A R R =,如图所示.当自行车正常骑行时A 、B 、C 三轮边缘的向心加速度的大小之比::A B C a a a 等于( )A.1:1:8B.4:1:4C.4:1:32D.1:2:45.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径比为3:4,在相同的时间里甲转过60圈时,乙转过45圈,则它们的向心加速度之比为( )A.3:4B.4:3C.4:9D.9:166.两小球固定在一根长为L 的杆的两端,绕杆上的O 点做圆周运动,如图所示.当小球1的速度为1v 时,小球2的速度为2v ,则转轴O 到小球2的距离是( )A. 112Lv v v +B. 212Lv v v +C.()121L v v v +D. ()122L v v v + 二、多选题7.质点做匀速圆周运动,则( )A.在任何相等的时间里,质点的位移都相等B.在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等C.在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相等D.在任何相等的时间里,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等8.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中正确的是( ).A.由2v a r =可知,向心加速度a 与r 成反比B.由2a w r =可知,向心加速度a 与r 成正比C.当v 一定时,向心加速度a 与r 成反比D.由2n ωπ=可知,角速度ω与转速n 成正比参考答案1.答案:C解析:向心加速度只反映速度方向变化的快慢,A 错误;向心加速度的大小可用2v a r=或2a r ω=表示,当v —定时, a 与r 成反比,当ω —定时, a 与r 成正比,可见a 与r 的比例关系是有条件的,故B 错误;向心加速度的方向始终与线速度方向垂直,在圆周运动中始终指向圆心,方向在不断地变化,不是恒量,故匀速圆周运动也不能说是匀变速运动,应是变加速运动,故C 正确、D 错误。
向心加速度同步练习
5.5向心加速度1.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中正确的是( )A .由a =v 2r可知,a 与r 成反比 B .由a =ω2r 可知,a 与r 成正比C .当v 一定时,a 与r 成反比D .由ω=2πn 可知,角速度ω与转速n 成正比2.高速列车已经成为世界上重要的交通工具之一,某高速列车时速可达360 km/h.当该 列车以恒定的速率在半径为2 000 m 的水平面上做匀速圆周运动时,则( )A .乘客做圆周运动的加速度为5 m/s 2B .乘客做圆周运动的加速度为0.5 m/s 2C .列车进入弯道时做匀速运动D .乘客随列车运动时的速度不变3.关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法中正确的是( )A .由于a =v 2r,所以线速度大的物体向心加速度大 B .由于a =v 2r,所以旋转半径大的物体向心加速度小 C .由于a =rω2,所以角速度大的物体向心加速度大D .以上结论都不正确4.如图所示为质点P 、Q 做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线,表示质点P 的图线是双曲线,表示质点Q 的图线是过原点的一条直线,由图线可知( )A .质点P 的线速度大小不变B .质点P 的角速度大小不变C .质点Q 的角速度随半径变化D .质点Q 的线速度大小不变5.如图所示,O 、O 1为两个皮带轮,O 轮的半径为r ,O 1轮的半径为R ,且R >r ,M 点为O 轮边缘上的一点,N 点为O 1轮上的任意一点.当皮带轮转动时(设转动过程中不打滑),则( )A .M 点的向心加速度一定大于N 点的向心加速度B .M 点的向心加速度一定等于N 点的向心加速度C .M 点的向心加速度可能小于N 点的向心加速度D .M 点的向心加速度可能等于N 点的向心加速度6.如图所示,O 1为皮带传动的主动轮的轴心,轮半径为r 1,O 2为从动轮的轴心,轮半径为r 2,r 3为固定在从动轮上的小轮的半径.已知r 2=2r 1,r 3=1.5r 1.A 、B 、C 分别是3个轮边缘上的点,则质点A 、B 、C 的向心加速度之比是(假设皮带不打滑)( )A .1∶2∶3B .2∶4∶3C .8∶4∶3D .3∶6∶27.物体做半径为R 的匀速圆周运动,它的向心加速度、角速度、线速度和周期分别为a 、ω、v 和T .下列关系式不正确的是( )A .ω=a RB .v =aRC .a =ωvD .T =2πa R8.关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小,下列说法中正确的是( )A .在赤道上向心加速度最大B .在两极向心加速度最大C .在地球上各处,向心加速度一样大D .随着纬度的升高,向心加速度的值逐渐减小9.一物体以4 m/s 的线速度做匀速圆周运动,转动周期为2 s ,则物体在运动过程中的 任一时刻,速度变化率的大小为( )A .2 m /s 2B .4 m/s 2C .0D .4π m/s 210.如图所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1的半径和轮2的半径相同,轮3的半径和轮4的半径相同,且为轮1和轮2半径的一半,则轮1边缘的a 点和轮4边缘的c 点相比( )A .线速度之比为1∶4B .角速度之比为4∶1C .向心加速度之比为8∶1D .向心加速度之比为1∶811.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r ,a 是它边缘上的一点.左侧是一套轮轴,大轮的半径为4r ,小轮的半径为2r .b 点在小轮上,到小轮中心的距离为r .已知c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中皮带不打滑,则以下判断正确 的是( )A .a 点与b 点的向心加速度大小相等B .a 点与b 点的角速度大小相等C .a 点与c 点的线速度大小相等D .a 点与d 点的向心加速度大小相等12.一小球被细绳拴着,在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动,向心加速度为a ,则( )A .小球运动的角速度ω=a RB .小球在时间t 内通过的路程为s =t aRC .小球做匀速圆周运动的周期T =R aD .小球在时间t 内可能发生的最大位移为2R 13.如图所示,定滑轮的半径r =2 cm ,绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物,由静止开始释放,测得重物以加速度a =2 m /s 2匀加速运动,在重物由静止下落1 m 的瞬间,滑轮边缘上的点的角速度ω=______ rad/s ,向心加速度an =______ m/s 2.14.一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度是4 rad/s ,盘面上距盘中心0.01 m 的位置有一个质量为0.1 kg 的小物体能够随盘一起转动,如图所示.求物体转动的向心加速度的大小和方向.15.如图所示A 、B 、C 分别是地球表面上北纬30°、南纬60°和赤道上的点.若已知地球半径为R ,自转的角速度为ω0,求:(1)A 、B 两点的线速度大小.(2)A 、B 、C 三点的向心加速度大小之比.16.如图所示,甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动,甲沿顺时针方向做匀速圆周运动,圆半径为R ;乙做自由落体运动,当乙下落至A 点时,甲恰好第一次运动到最高点B ,求甲物体匀速圆周运动的向心加速度.17.飞行员、宇航员的选拔是非常严格的,他们必须通过严格的训练才能适应飞行要求.飞行员从俯冲状态往上拉时,会发生黑视.第一是因血压降低,导致视网膜缺血;第二是因为脑缺血.为了使飞行员适应这种情况,要在如图所示的仪器中对飞行员进行训练.飞行员坐在一个在竖直平面内做半径为R =20 m 的匀速圆周运动的舱内,要使飞行员受到的加速度a n =6g ,则转速需为多少?(g 取10 m/s 2)。
6.3向心加速度含答案(人教版2019)
6.3向心加速度1.某质点做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.质点的线速度不变B.质点的向心加速度不变C.质点的角速度不变D.质点受到的合外力不变2.如图所示是一个陀螺玩具,a、b、c是陀螺表面上的三个点,a、b离中心轴线的距离相同,当中心轴线垂直于地面,且陀螺以角速度ω稳定旋转时()A.a、b两点的角速度比c点的大B.a、b两点的加速度比c点的大C.a、b两点的线速度相同D.a、b、c三点的线速度大小相等3.如图是某汽车旋转弹出式的车钥匙,按下O点,车钥匙将会以O点为圆心旋转弹出,用v表示线速度,ω表示角速度,T表示周期,a表示向心加速度,下列说法正确的是()A.v A<v B B.ωA>ωB C.T A<T B D.a A>a B4.如图所示的皮带传动装置中,皮带与轮之间不打滑,两轮半径分别为R和r,且R=3r,A、B分别为两轮边缘上的点,则皮带运动过程中,关于A、B两点,下列说法正确的是()A.向心加速度之比a A:a B=1:3B.角速度之比ωA:ωB=3:1C.线速度大小之比v A:v B=1:3D.在相同的时间内通过的路程之比为s A:s B=3:15.由于高度限制,车库出入口采用如图所示的曲杆道闸,道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成,P、Q为横杆的两个端点。
在道闸抬起过程中,杆PQ始终保持水平。
杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法正确的是()A.P点的线速度方向不变B.P点的加速度方向不变C.Q点与P点的线速度大小相等D.Q点与P点的加速度大小不等6.如图所示的皮带(皮带不打滑)传动装置中,A、B、C分别是三个轮边缘的点,半径关系是RA=RC>RB.关于这三点的角速度ω、线速度大小v、周期T和向心加速度a关系正确的是()A.ωA=ωB=ωC B.vA≠vB=vCC.TA≠TB=TC D.aA=aB≠aC7.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮匀速转动的角速度大小为ω,三个轮相互不打滑,则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为()A.r32ω2r12B.r12ω2r3C.r1r2ω2r3D.r32ω2r228.如图所示,一圆环以直径AB为轴做匀速转动,P、Q、R是环上的三点,则下列说法正确的是()A.向心加速度的大小a P=a Q=a RB.任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向不相同C.线速度v P>v Q>v RD.任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同9.2018年11月珠海航展,国产全向矢量发动机公开亮相。
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《向心加速度》习题
一、单选题(本大题共9小题,共36.0分)
1.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径之比为3∶4,在相同的时间里甲转过60圈,乙转过45圈,则它们的向心加速度之比为()。
A. 3∶4
B. 4∶3
C. 4∶9
D. 9∶4
2.关于向心加速度的说法正确的是()
A. 向心加速度越大,物体速率变化越快
B. 向心加速度的大小与轨道半径成反比
C. 向心加速度的方向始终与速度方向垂直
D. 在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
3.一物体以4 m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为2 s。
则该物体在运动过程的任一时刻,速度变化率的大小为( )
A. 2 m/s2
B. 4 m/s
C. 0
D. 4π m/s2
4.在下图中,A.B为咬合传动的两齿轮,R A=2R B,则A.B两轮边缘上两点的( )
A. 角速度之比为2∶1
B. 向心加速度之比为1∶2
C. 周期之比为1∶2
D. 转速之比为2∶1
5.由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动如图,所以()
A. 地球表面各处具有相同大小的线速度
B. 地球表面各处具有相同大小的角速度
C. 地球表面各处具有相同大小的向心加速度
D. 地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心
6.关于向心加速度的说法正确的是()
A. 向心加速度越大,物体速率变化越快
B. 向心加速度的大小与轨道半径成反比
C. 向心加速度的方向始终与速度方向垂直
D. 在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
7.如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑.图中有 A. B. C三点,这三点所在处半径r a >r b=r c,则这三点的向心加速度a a、a b、a c关系是()
A.aa=ab=ac
B.ac>aa>ab
C.ac<aa<ab
D.ac=ab>aa
8.在平直公路上行驶的汽车,初速度为v 1,方向向东,经一段时间后速度变为v 2,方向向西,其速度变化量为Δv,v 1、v 2、Δv这三个量的关系可以用一个矢量图表示,在图6-6-3的四个图中正确的是()
A. B.
C. D.
9.关于向心加速度的物理意义,下列说法正确的是()
A. 它描述的是线速度方向变化的快慢
B. 它描述的是线速度的大小变化的快慢
C. 它描述的是角速度变化的快慢
D. 匀速圆周运动的向心加速度是恒定不变的
二、填空题(本大题共4小题,共16.0分)
10.钟表的时针、分针和秒针的针尖都在做圆周运动,它们的角速度之比是___________,如果三针的长度的比是2∶3∶3.那么,三针尖的线速度的比是___________,向心加速度的比是____________.
11.如图所示,甲是一个半径为r的固定在转轴上的轮子,乙是一个支撑起来的中空的轮环,内半径为2r,外半径为3r,甲带动乙转动,接触处不打滑.当甲的角速度为ω时,轮环外壁N点的线速度是_______________,轮环外壁N点的向心加速度是__________.
12.一质点以速度v做匀速圆周运动,某时刻经过A点,试分别求出过A点转过60°、90°、180°后速度改变量是多少?
13.如图所示,摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动,A为主动轮,A的半径为20 cm,B的半径为10 cm,A、B两轮边缘上的点角速度之比为______;向心加速度之比为______。
三、计算题(本大题共2小题,共20.0分)
14.一质点沿着半径r=1 m的圆周以n=2 r/s的转速匀速转动,如图所示.试求:
(1)从A点开始计时,经过s的时间质点速度的变化;
(2)质点的向心加速度的大小.
15.如图所示,甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动,甲沿顺时针方向做匀速圆周运动,圆半径为R;乙做自由落体运动,当乙下落至A点时,甲恰好第一次运动到最高点B,求甲物体做匀速圆周运动的向心加速度。
【答案】
1. B
2. C
3. D
4. B
5. B
6. C
7. C
8. C
9. A
10. 1∶12∶720 1∶18∶1 080 1∶216∶777 600
111.5ω0.75ω2r
12. v;;2v
13. 1∶2 1∶2
14. (1)Δv= π m/s 方向与OA连线成45°角指向圆心O (2)a=16π 2
15.π 2g
【解析】
1.根据公式a=ω2r及知,,而T甲=,T乙=,
所以== ,B项正确。
2.向心加速度是描述速度变化快慢的物理量,由于它总与速度方向垂直,所以不改变速度的
大小,只反映速度方向的变化快慢,A错误。
向心加速度的大小a n=或a n=ω 2r,当v一定时,a n与r成反比;当ω一定时,a n与r成正比,可见a n与r的比例关系是有条件的,故B错误。
向心加速度的方向始终指向圆心,因此它的方向在不断地变化,所以向心加速度不是恒量,故匀速圆周运动也不是匀变速运动,应是变加速运动,故C正确,D错误。
3.速度的变化率就是物体的加速度,因为物体做匀速圆周运动,所以速度的变化率就是物体
的向心加速度。
由a=,a=可得a=4π m/s 2。
4.根据两轮边缘线速度相等,由v=rω得,角速度之比为ω A∶ωB=v A r B∶v B r A=1∶2,故A错;由a=得向心加速度之比为a A∶a B=r B∶r A=1∶2,故B对;
由T=得周期之比为T A∶T B=r A v B∶r B v A=2∶1,故C错;由n=得转速之比为n A∶n B=ω A∶ωB=1∶2,故D错。
5.因为地球绕地轴自转,地球上各点虽有相同的角速度,但因地球上各点到地轴的距离不同,各点转动半径不同,故v=ωr不同,A错,B对.而a=ω 2r,故a不同,C错。
向心加速度的方向都指向各点做圆周运动的圆心,即相应圆平面与地轴的交点,而非地心,故D错。
6.加速度是描述速度变化快慢的物理量,向心加速度只反映速度方向变化的快慢,不反映速
率的变化.选项A错误.向心加速度的大小可用a= 或a=ω 2r表示,当v一定时,a与r 成反比,当ω一定时,a与r成正比,可见a与r的比例关系是有条件的,故选项B中的说法是错误的.向心加速度的方向始终与线速度方向垂直,在圆周运动中始终指向圆心,方向在不断地变化,不是恒量,故匀速圆周运动不是匀变速运动,应是变加速运动,故C正确D 错误。
7.本题考查皮带转动装置中的线速度和角速度的关系.在本题图中,A、B两点都在皮带上,
线速度相等,即v a=v b,又因为r a>r b,a= ,所以可得到:a a<a b;又因为B、C 在同一个轮子上,同一个轮子上的点具有相同的角速度,因为r a>r c,ω a=ωc,所以a c <a a,综上所述,A、B、C三点的向心加速度的大小关系为:a c<a a<a b.
8.略
9.略
10.钟表的时针、分针和秒针转动一周所用的时间分别是12×3 600 s,3 600 s,60 s,所
以时针、分针和秒针的周期之比为720∶12∶1,根据ω= 得它们的角速度之比是1∶12∶720;由v=ωr得它们的线速度的比是1∶18∶1 080;再由a=ω 2r得它们的向心加速度的比是1∶216∶777 600。
11.甲、乙两轮接触处不打滑;接触处线速度相同,甲轮边缘的线速度v=ωr,则乙轮环内
径2r的圆周上各点线速度也为v 乙(内)=ωr,其角速度ω′= =0.5ω,乙轮环上各点的角速度相等,则N点的线速度v N=ω·3r=1.5ω
a= =0.75ω 2r。
12.设质点沿顺时针方向运动,作出质点速度变化的示意图,如图所示。
如图甲所示,末速度与初速度夹角60°,而速度大小不变,所以,末速度、初速度与速度变化量组成等边三角形,即Δv=v。
如图乙所示,末速度与初速度夹角90°,所以速度变化量为Δv= .
如图丙所示,末速度与初速度大小相等,方向相反,所以,速度变化量为Δv=2v,方向与末速度方向相同。
13.由题意知,A、B、C三轮边缘上的点的线速度相等,所以v=r Aω A=r Bω B
故,又a=vω∝ω,。
14.求出s的时间连接质点的半径转过的角度为,求出质点在A点和s末线速度的大小和方向,然后由矢量减法作出矢量三角形,明确边角关系,解三角形求得Δv的大小和
方向,根据a n= 或a n=ω 2r即可求出向心加速度的大小。
15.若设乙下落到A点所用时间为t,则t=
这段时间内甲运动了T,即
T=
又由于a=Rω 2=R 解得a=π 2g。