2015_2016學年高中物理5.5向心加速度課時作業(yè)新人教版必修2+2015_2016學年高中物理5.6向心力課時作業(yè)新人教版必修2_第1頁
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1、2015_2016學年高中物理5.5向心加速度課時作業(yè)新人教版必修2課時作業(yè)(五)5向心加速度1關于向心加速度的物理意義,下列說法中正確的是()A它描述的是線速度方向變化的快慢B它描述的是線速度大小變化的快慢C它描述的是角速度變化的快慢D勻速圓周運動的向心加速度是恒定不變的答案A解析向心加速度的方向與線速度的方向垂直,故它只描述線速度方向變化的快慢,A正確,B錯誤對勻速圓周運動,角速度是不變的,C錯誤勻速圓周運動的向心加速度大小不變,但方向時刻指向圓心,故向心加速度方向是變化的,D錯誤2關于做勻速圓周運動的物體的向心加速度,下列說法正確的是()A向心加速度的大小和方向都不變B向心加速度的大小和

2、方向都不斷變化C向心加速度的大小不變,方向不斷變化D向心加速度的大小不斷變化,方向不變答案C解析物體做勻速圓周運動時,向心加速度的大小不變,方向不斷變化,故選項C正確3一物體以4 m/s的線速度做勻速圓周運動,轉動周期為2 s,則物體在運動過程中的任一時刻,速度變化率的大小為()A2 m/s2B4 m/s2C0D4 m/s2答案D解析做變速運動的物體的速度變化率就是物體的加速度,該題中即為向心加速度根據(jù)an得an m/s24 m/s2,故D正確4如圖所示,為A、B兩質(zhì)點做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化的圖象,其中A為雙曲線的一個分支,由圖可知()AA物體運動的線速度大小不變BA物體運動的角

3、速度大小不變CB物體運動的角速度大小不變DB物體運動的線速度大小不變答案AC解析勻速圓周運動的向心加速度的計算式有兩個:a或a2r,因此不能不加判斷就認為a與r成反比或a與r成正比,而只能這樣表述:當v的大小相等時,a的大小跟r成反比;當相同時,a的大小跟r成正比B質(zhì)點做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化規(guī)律是通過原點的一條直線,即ar,故C項對A質(zhì)點做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化規(guī)律是雙曲線的一支,即a,故A項對5(2014·南通高一檢測)甲、乙兩個物體都做勻速圓周運動,轉動半徑之比為34,在相同的時間里甲轉過60圈,乙轉過45圈,則它們的向心加速度之比為()A34 B43C

4、49 D94答案B解析根據(jù)公式an2r及知,×,而T甲,T乙,所以×,選項B正確6如圖所示,質(zhì)量為m的木塊從半徑為R的半球形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木塊的速率不變,那么()A加速度為零B加速度恒定C加速度大小不變,方向時刻改變,但不一定指向圓心D加速度大小不變,方向時刻指向圓心答案D解析木塊做的是勻速圓周運動,加速度大小不變,但方向時刻指向圓心,加速度時刻改變,故選項A、B、C錯誤,D正確7關于北京和廣州隨地球自轉的向心加速度,下列說法中正確的是()A它們的方向都是沿半徑指向地心B它們的方向都在平行于赤道的平面內(nèi)指向地軸C北京的向心加速度比廣州的

5、向心加速度大D北京的向心加速度比廣州的向心加速度小答案BD解析向心加速度方向指向做圓周運動的圓心,故A錯,B對北京的角速度和廣州的一樣大,而廣州的半徑大,根據(jù)an2r,知C錯,D對8一小球被細繩拴著,在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,向心加速度為an,那么()A角速度B時間t內(nèi)通過的路程為stC周期TD時間t內(nèi)可能發(fā)生的最大位移為2R答案ABD解析由an2R,得,選項A正確;由an,得線速度v,所以時間t內(nèi)通過的路程為svtt,選項B正確;由an2RR,得T2,選項C錯誤;對于做圓周運動的物體而言,位移大小即為圓周上兩點間的距離,最大值為2R,選項D正確9如圖所示,兩輪用皮帶傳動,皮帶不打滑

6、圖中有A、B、C三點,這三點所在處半徑關系為rA>rBrC,則這三點的向心加速度aA、aB、aC的關系是()AaAaBaC BaC>aA>aBCaC<aA<aB DaCaB>aA答案C解析由題意可知:vAvB,AC,而an2r.v一定,an與r成反比;一定,an與r成正比比較A、B兩點,vAvB,rA>rB,故aA<aB;比較A、C兩點,AC,rA>rC,故aC<aA,所以aC<aA<aB,故選C.10(2014·甘肅高一聯(lián)考)如圖所示,摩擦輪A和B固定在一起通過中介輪C進行傳動,A為主動輪,A的半徑為20 cm

7、,B的半徑為10 cm,A、B兩輪邊緣上的向心加速度之比為()A11 B12C21 D23答案B解析A、B、C三個輪子邊緣線速度相同,由an可知B正確11如圖所示,一圓環(huán)以直徑AB為軸做勻速轉動,P、Q、R是環(huán)上的三點,則下列說法正確的是()A向心加速度的大小aPaQaRB任意時刻P、Q、R三點向心加速度的方向相同C線速度vP>vQ>vRD任意時刻P、Q、R三點的線速度方向均不同答案BC解析R、Q、P三點的軌道圓心都在軸AB上,且它們的軌道平面互相平行,因此三點的角速度相同,由于向心加速度方向也相同且指向軸AB,由anr2可知:aP>aQ>aR,又由vr可知vP>

8、vQ>vR,因此A錯,B、C對;三點的線速度方向都沿軌跡的切線方向,故它們的線速度方向相同,D錯12(2014·長春高一調(diào)研)計算機硬盤內(nèi)部結構如圖所示,讀寫磁頭在計算機的指令下移動到某個位置,硬盤盤面在電機的帶動下高速旋轉,通過讀寫磁頭讀寫下方磁盤上的數(shù)據(jù)磁盤上分為若干個同心環(huán)狀的磁道,每個磁道按圓心角等分為18個扇區(qū)現(xiàn)在普通的家用電腦中的硬盤的轉速通常有5 400 r/min和7 200 r/min兩種,硬盤盤面的大小相同,則()A磁頭的位置相同時,7 200 r/min的硬盤讀寫數(shù)據(jù)更快B對于某種硬盤,磁頭離盤面中心距離越遠,磁頭經(jīng)過一個扇區(qū)所用的時間越長C不管磁頭位于何

9、處,5 400 r/min的硬盤磁頭經(jīng)過一個扇區(qū)所用時間都相等D5 400 r/min與7 200 r/min的硬盤盤面邊緣的某點的向心加速度的大小之比為34答案AC解析根據(jù)v2nr可知轉速大的讀寫數(shù)據(jù)的速度快,所以A選項是正確的根據(jù)t可知B項錯,C項正確根據(jù)an(2n)2r可知D選項錯誤13(2014·嘉興高一期中)如圖所示為一皮帶傳動裝置,右輪半徑為r,a為它邊緣上一點; 左側是一輪軸,大輪半徑為4r,小輪半徑為2r,b點在小輪上,到小輪中心的距離為r.c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上若傳動過程中皮帶不打滑,則()Aa點和b點的線速度大小相等Ba點和b點的角速度大小相等Ca點

10、和c點的線速度大小相等Da點和d點的向心加速度大小相等答案CD解析a、c兩點的線速度大小相等,b、c兩點的角速度相等,根據(jù)vr,c的線速度大于b的線速度,則a、b兩點的線速度不等,故A錯誤,C正確a、c的線速度相等,根據(jù)vr,知角速度不等,但b、c角速度相等,所以a、b兩點的角速度不等,故B錯誤根據(jù)anr2得,d點的向心加速度是c點的2倍,根據(jù)an知,a點的向心加速度是c點的2倍,所以a、d兩點的向心加速度相等,故D正確14在繞豎直軸勻速轉動的圓環(huán)上有A、B兩點,如圖所示,過A、B的半徑與豎直軸的夾角分別為30°、60°,則A、B兩點的線速度之比為_;向心加速度之比為_答案

11、11解析A、B兩點做圓周運動的半徑分別為rARsin 30°R,rBRsin 60°R它們的角速度相同,所以線速度之比向心加速度之比.15一轎車以30 m/s的速率沿半徑為60 m的圓形跑道行駛當轎車從A運動到B時,轎車和圓心的連線轉過的角度為90°,求:(1)此過程中轎車的位移大小;(2)此過程中轎車通過的路程;(3)轎車運動的向心加速度大小答案(1)84.9 m(2)94.2 m(3)15 m/s2解析如圖所示,v30 m/s,r60 m,90°.(1)轎車的位移是從初位置A到末位置B的有向線段xr×60 m84.9 m.(2)路程等于弧長

12、lr60× m94.2 m.(3)向心加速度大小an m/s215 m/s2.2015_2016學年高中物理5.6向心力課時作業(yè)新人教版必修2課時作業(yè)(六)6向心力1(2014·凱里高一檢測)對于做勻速圓周運動的物體,以下說法正確的是()A速度不變B受到平衡力作用C除受到重力、彈力、摩擦力等之外,還受到向心力的作用D所受合力大小不變,方向始終與線速度垂直并指向圓心答案D解析做勻速圓周運動的物體速度方向不斷變化,A錯誤又因為做勻速圓周運動的物體具有向心加速度,所以所受合力不為零,B錯誤向心力是效果力,受力分析時不考慮,C錯誤做勻速圓周運動的物體,合力充當向心力,所以其大小不變

13、,方向始終與線速度垂直并指向圓心,D正確2關于向心力的說法中正確的是()A物體由于做圓周運動而產(chǎn)生了一個向心力B向心力不改變圓周運動中物體速度的大小C做勻速圓周運動的物體其向心力即為其所受的合力D做勻速圓周運動的物體其向心力是不變的答案BC解析當物體所受外力的合力始終有一分力垂直于速度方向時,物體就將做圓周運動,該分力即為向心力,故先有向心力然后才使物體做圓周運動因向心力始終垂直于速度方向,所以它不改變速度的大小、只改變速度的方向,當合力完全提供向心力時,物體就做勻速圓周運動,該合力大小不變、方向時刻改變,故向心力是變化的3(2014·嘉興市一中高一期中)繩子的一端拴一個重物,用手握

14、住另一端,使重物在光滑的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,下列判斷正確的是()A半徑相同時,角速度越小繩越易斷B周期相同時,半徑越大繩越易斷C線速度相等時,半徑越大繩越易斷D角速度相等時,線速度越小繩越易斷答案B解析由Fnm2r判斷A錯;由Fnmr判定B正確;由Fnm判定C錯;由Fnmv判定D錯4用細繩拴著小球做圓錐擺運動,如圖所示,下列說法正確的是()A小球受到重力、繩子的拉力和向心力的作用B小球做圓周運動的向心力是重力和繩子的拉力的合力C向心力的大小可以表示為Fnmr2,也可以表示為Fnmgtan D以上說法都正確答案BC解析小球受兩個力的作用:重力和繩子的拉力,兩個力的合力提供向心力,因此有Fnm

15、gtan mr2.所以正確答案為B、C.5一只小狗拉著雪橇在水平冰面上沿著圓弧形的道路勻速率行駛,如圖所示為雪橇所受的牽引力F及摩擦力Ff的示意圖,其中正確的是()答案C解析雪橇運動時所受摩擦力為滑動摩擦力,方向與運動方向相反,與圓弧相切又因為雪橇做勻速圓周運動時合力充當向心力,合力方向必定指向圓心綜上可知,C項正確6有一個驚險的雜技節(jié)目叫“飛車走壁”,雜技演員騎摩托車先在如圖所示的大型圓桶底部做速度較小、半徑較小的圓周運動,通過加速,圓周運動半徑亦逐步增大,最后能以較大的速度在豎直的壁上做勻速圓周運動,這時使車子和人整體做圓周運動的向心力是()A圓桶壁對車的摩擦力B桶壁對車的彈力C摩托車本身

16、的動力D重力和摩擦力的合力答案B解析當車子和人在豎直的桶壁上做勻速圓周運動時,在豎直方向上,摩擦力等于重力,這兩個力是平衡力;在水平方向上,車子和人轉動的向心力由桶壁對車的彈力來提供,所以正確選項為B.7如圖所示,質(zhì)量相等的A、B兩物體緊貼在勻速轉動的圓筒的豎直內(nèi)壁上,隨圓筒一起做勻速圓周運動,則下列關系中正確的有()A線速度vA>vBB運動周期TA>TBC它們受到的摩擦力fA>fBD筒壁對它們的彈力NA>NB答案AD解析A、B兩物體角速度相同,故TATB,所以B錯;由vr知,A正確;對A、B受力分析知,豎直方向fmg,故fAfB,C錯;沿半徑方向,Nmr2,由于rA&

17、gt;rB,故NA>NB,D正確8質(zhì)量為m的飛機,以速度v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,空氣對飛機作用力的大小等于()AmBmCm Dmg答案A解析飛機受重力、空氣的作用力,二者的合力充當向心力則F合m,F(xiàn).故A正確9(2014·聊城高一檢測)甲、乙兩名溜冰運動員,M甲80 kg,M乙40 kg,面對面拉著彈簧秤做圓周運動的溜冰表演,如圖所示兩人相距0.9 m,彈簧秤的示數(shù)為9.2 N,下列判斷中正確的是()A兩人的線速度相同,約為40 m/sB兩人的角速度相同,為6 rad/sC兩人的運動半徑相同,都是0.45 mD兩人的運動半徑不同,甲為0.3 m,乙為0.6 m答案

18、D解析甲、乙兩人繞共同的圓心做勻速圓周運動,他們間的拉力互為向心力,他們的角速度相同,半徑之和為兩人的距離設甲、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F向M甲2r甲M乙2r乙9.2 Nr甲r乙0.9 m由兩式可解得只有D正確10兩個質(zhì)量相同的小球,在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動,懸點相同,如圖所示,A運動的半徑比B的大,則()AA所需的向心力比B的大BB所需的向心力比A的大CA的角速度比B的大DB的角速度比A的大答案A解析小球的重力和繩子的拉力的合力充當向心力,設懸線與豎直方向夾角為,則Fnmgtan m2lsin ,越大,向心力Fn越大,所以A對,B錯;而2,故兩者的角速度

19、相同,C、D錯11質(zhì)量為m的小球用長為L的懸線固定在O點,在O點正下方處有一光滑圓釘C,如圖所示今把小球拉到與O點在同一水平面(懸線始終張緊)后無初速度釋放,當小球第一次通過最低點時下列說法正確的是()A小球的線速度突然增大B小球的角速度突然增大C小球的向心加速度突然增大D懸線對小球的拉力突然增大答案BCD解析小球擺到最低點時,圓周運動的圓心由O變到C,運動半徑突然變小,但小球的線速度不會瞬時變化,由可知,小球的角速度突然增大了,由a可知,小球的向心加速度突然增大了,而由Fmgm可知,懸線的拉力也突然增大了,故A錯誤,B、C、D均正確12如圖所示,在水平轉臺上放一個質(zhì)量M2 kg的木塊,它與轉

20、臺間最大靜摩擦力Ffmax6.0 N,繩的一端系在木塊上,穿過轉臺的中心孔O(孔光滑,忽略小滑輪的影響),另一端懸掛一個質(zhì)量m1.0 kg的物體,當轉臺以角速度5 rad/s勻速轉動時,木塊相對轉臺靜止,則木塊到O點的距離可以是(取g10 m/s2,M、m均視為質(zhì)點)()A0.04 m B0.08 mC0.16 m D0.32 m答案BCD解析當M有遠離軸心運動的趨勢時,有:mgFfmaxM2rmax當M有靠近軸心運動的趨勢時,有:mgFfmaxM2rmin解得:rmax0.32 m,rmin0.08 m即0.08 mr0.32 m.13如圖所示,將完全相同的兩小球A、B用長L0.8 m的細繩懸于以v4 m/s向右勻速運動的小車頂部,兩球分別與小車前后壁接觸由于某種原因,小車突然停止運動,此時懸線的拉力之比FBFA為(取g10 m/s2)()A11 B12C13 D14答案C解析設兩小球A、B的質(zhì)量均為m.小車突然停止運動時,小球B由于受到小車前壁向左的彈力作用,相對于小車靜止,豎直方向上受力平衡,則有FBmg10m;小球A繞懸點以速度v做圓周運動,此時有FAmgm,得

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