魯科版必修2 第4章第2節(jié) 向心力與向心加速度 作業(yè).doc

一、選擇題1關(guān)于向心力說(shuō)法中正確的是()a物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的一個(gè)指向圓心的力就是向心力b向心力也可以改變物體運(yùn)動(dòng)速度的大小c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力是該物體所受的外力的合力d做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力是不變的解析：選c.向心力是產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)的條件而不是結(jié)果，a錯(cuò)誤；向心力只改變線(xiàn)速度的方向，不改變線(xiàn)速度的大小，b錯(cuò)誤；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力就是該物體所受外力的合力，c正確；向心力的方向是時(shí)刻變化的，向心力是變力，d錯(cuò)誤2關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說(shuō)法中正確的是()a它描述的是線(xiàn)速度方向變化的快慢b它描述的是線(xiàn)速度大小變化的快慢c它描述的是角速度變化的快慢d勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是恒定不變的解析：選a.向心加速度的方向和線(xiàn)速度的方向垂直，因此它只描述線(xiàn)速度方向變化的快慢對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度是不變的，而向心加速度仍然存在，可見(jiàn)向心加速度不是描述角速度變化的物理量向心加速度的方向總是指向圓心，所以加速度方向時(shí)刻改變，故向心加速度不是恒定不變的3(多選)物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它的向心加速度、角速度、線(xiàn)速度和周期分別為an、v和t.下列關(guān)系式正確的是()abvcanv dt2解析：選abc.由anr2，vr可得，v，anv，即a、b、c正確；又由t與得t2，即d錯(cuò)誤4(多選)如圖所示，質(zhì)量相等的a、b兩物塊置于繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤(pán)上，兩物塊始終相對(duì)于圓盤(pán)靜止，a物塊到轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離大于b物塊到轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離，則兩物塊()a線(xiàn)速度相同 b角速度相同c向心加速度不同 d向心力相同解析：選bc.a、b兩物塊始終相對(duì)于圓盤(pán)靜止，角速度相同，b正確；由rarb及vr知vavb，a錯(cuò)誤；由a2r知aaab，c正確；fmam2r知，fafb，d錯(cuò)誤5(多選)關(guān)于北京和廣州兩地隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，下列說(shuō)法正確的是()a兩地向心加速度的方向都沿半徑指向地心b兩地向心加速度的方向都在平行赤道的緯度平面內(nèi)指向地軸c北京的向心加速度比廣州的向心加速度小d北京的向心加速度比廣州的向心加速度大解析：選bc.如圖所示，地球表面各點(diǎn)的向心加速度方向(即向心力的方向)都在平行赤道的緯度平面內(nèi)并指向地軸，選項(xiàng)b正確，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；在地球上緯度為的北京，做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑小，而北京和廣州兩地隨地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，因此北京隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度比廣州的小，選項(xiàng)c正確，選項(xiàng)d錯(cuò)誤6甲、乙兩名溜冰運(yùn)動(dòng)員，m甲80 kg，m乙40 kg，面對(duì)面拉著彈簧測(cè)力計(jì)做圓周運(yùn)動(dòng)的溜冰表演，如圖所示兩人相距0.9 m，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9.2 n，下列判斷中正確的是 ()a兩人的線(xiàn)速度相同，約為40 m/sb兩人的角速度相同，都為60 rad/sc兩人的運(yùn)動(dòng)半徑相同，都是0.45 md兩人的運(yùn)動(dòng)半徑不同，甲為0.3 m，乙為0.6 m解析：選d.甲、乙兩人繞共同的圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，他們的角速度相同，設(shè)甲、乙兩人所需向心力為f向，角速度為，半徑分別為r甲、r乙，則有：f向m甲2r甲m乙2r乙9.2 n，r甲r乙0.9 m，聯(lián)立以上兩式得r甲0.3 m，r乙0.6 m.兩人線(xiàn)速度之比.兩人的角速度 rad/s0.619 rad/s.故正確答案應(yīng)選d.7(多選)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為r，向心加速度為a，則()a小球的角速度為b小球的運(yùn)動(dòng)周期t2c小球在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的路程s td小球在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的路程s t解析：選bd.據(jù)a2r得：，又，所以t2，a選項(xiàng)錯(cuò)，b選項(xiàng)對(duì)；小球在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的路程svtrtrtt，c選項(xiàng)錯(cuò)，d選項(xiàng)對(duì)8如圖所示，一只質(zhì)量為m的老鷹，以速率v在水平面內(nèi)做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則空氣對(duì)老鷹作用力的大小等于()am bm cm dmg解析：選a.對(duì)老鷹進(jìn)行受力分析，如圖所示，老鷹受到重力mg、空氣對(duì)老鷹的作用力f.由題意可知，力f沿水平方向的分力提供老鷹做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，沿豎直方向的分力與重力平衡，故f1f向，f2mg則f m，故a正確9如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線(xiàn)垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球a和b緊貼著內(nèi)壁分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()a球a的線(xiàn)速度一定大于球b的線(xiàn)速度b球a的角速度一定大于球b的角速度c球a的向心加速度一定大于球b的向心加速度d球a對(duì)筒壁的壓力一定大于球b對(duì)筒壁的壓力解析：選a.以球a為研究對(duì)象受力分析如圖所示，由牛頓第二定律及平衡條件可知nsin mg所以nmg/sin ncos mm2rma由式可以看出質(zhì)量相等的a、b兩球?qū)ν脖诘膲毫ο嗟?，d錯(cuò)誤；由式可以看出，選項(xiàng)a正確，b、c錯(cuò)誤10. 如圖所示為兩級(jí)皮帶傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶均不打滑，中間兩個(gè)輪子是固定在一起的，輪1的半徑和輪2的半徑相同，輪3的半徑和輪4的半徑相同，且為輪1和輪2半徑的一半，則輪1邊緣的a點(diǎn)和輪4邊緣的c點(diǎn)相比()a線(xiàn)速度之比為14b角速度之比為41c向心加速度之比為81d向心加速度之比為18解析：選d.由題意知2va2v3v2vc，其中v2、v3為輪2和輪3邊緣的線(xiàn)速度，所以vavc12，a錯(cuò)設(shè)輪4的半徑為r，則aaac，即aaac18，c錯(cuò)，d對(duì).，b錯(cuò)二、非選擇題11如圖所示，ommnr.兩個(gè)小球質(zhì)量都是m，a、b為水平輕繩兩小球正隨水平圓盤(pán)以角速度勻速同步轉(zhuǎn)動(dòng)小球和圓盤(pán)間的摩擦力可以不計(jì)求：(1)繩b對(duì)小球n的拉力大?。?2)繩a對(duì)小球m的拉力大小解析：(1)對(duì)球n，受力如圖所示，其做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2r，根據(jù)牛頓第二定律有fbm22r2m2r.(2)對(duì)球m，受力如圖所示，其做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律有fafbm2r解得fafbm2r3m2r.答案：(1)2m2r(2)3m2r12. 飛機(jī)起飛時(shí)，飛行員處于超重狀態(tài)，這種現(xiàn)象叫過(guò)荷，這時(shí)會(huì)造成飛行員大腦貧血，四肢沉重，過(guò)荷過(guò)大時(shí)，飛行員還會(huì)暫時(shí)失明，甚至?xí)炟剩w行員可以通過(guò)加強(qiáng)訓(xùn)練來(lái)提高自己的抗荷能力，如圖所示是離心實(shí)驗(yàn)器的原理圖，可以用離心實(shí)驗(yàn)器測(cè)試人的抗荷能力離心實(shí)驗(yàn)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被測(cè)試者做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若被測(cè)試者所受重力為g，現(xiàn)觀察到圖中的直線(xiàn)ab(即垂直于座位的直線(xiàn))與水平桿成30角求：(1)被測(cè)試者做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需向心力多大？(2)被測(cè)試者對(duì)