物理向心加速度的練習題

物理向心加速度的練習題1．圓周運動的速度方向不斷改變，一定是________運動，必定有________．任何做勻速圓周運動的物體的加速度的方向都指向________，這個加速度叫向心加速度．2．向心加速度是描述物體____________改變________的物理量，其計算公式為an＝________＝________.3．關于勻速圓周運動及向心加速度，下列說法中正確的是()A．勻速圓周運動是一種勻速運動B．勻速圓周運動是一種勻速曲線運動C．向心加速度描述線速度大小變化的快慢D．勻速圓周運動是加速度方向不斷改變的變速運動4．關于做勻速圓周運動物體的向心加速度的方向，下列說法中正確的是()A．與線速度方向始終相同B．與線速度方向始終相反C．始終指向圓心D．始終保持不變5．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6．關于質(zhì)點做勻速圓周運動的下列說法中正確的是()A．由a＝v2r可知，a與r成反比B．由a＝ω2r可知，a與r成正比C．當v一定時，a與r成反比D．由ω＝2πn可知，角速度ω與轉(zhuǎn)速n成正比7．高速列車已經(jīng)成為世界上重要的交通工具之一，某高速列車時速可達360km/h.當該列車以恒定的速率在半徑為2000m的水平面上做勻速圓周運動時，則()A．乘客做圓周運動的加速度為5m/s2B．乘客做圓周運動的加速度為0.5m/s2C．列車進入彎道時做勻速運動D．乘客隨列車運動時的速度不變【概念規(guī)律練】知識點一對向心加速度的理解1．關于向心加速度的物理意義，下列說法正確的是()A．它描述的是線速度大小變化的快慢B．它描述的是線速度方向變化的快慢C．它描述的是物體運動的路程變化的快慢D．它描述的是角速度變化的快慢2．下列關于向心加速度的說法中，正確的是()A．向心加速度的方向始終與速度的方向垂直B．向心加速度的方向始終保持不變C．在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的D．在勻速圓周運動中，向心加速度的大小不斷變化知識點二對向心加速度公式的理解3．關于勻速圓周運動的向心加速度，下列說法中正確的是()A．由于a＝v2r，所以線速度大的物體向心加速度大B．由于a＝v2r，所以旋轉(zhuǎn)半徑大的物體向心加速度小C．由于a＝rω2，所以角速度大的物體向心加速度大D．以上結論都不正確4.如圖1所示為質(zhì)點P、Q做勻速圓周運動時向心加速度隨半徑變化的圖線，表示質(zhì)點P的圖線是雙曲線，表示質(zhì)點Q的圖線是過原點的一條直線，由圖線可知()A．質(zhì)點P的線速度大小不變B．質(zhì)點P的角速度大小不變C．質(zhì)點Q的角速度隨半徑變化D．質(zhì)點Q的線速度大小不變知識點三對速度變化量的理解5．某物體以10m/s的速率沿周長為40m的圓做勻速圓周運動，求：(1)物體運動2s內(nèi)的位移和速度變化大?。?2)物體運動4s內(nèi)的位移和速度變化大?。?3)物體的向心加速度大?。痉椒记删殹恳弧鲃友b置中的向心加速度6.如圖2所示，O、O1為兩個皮帶輪，O輪的半徑為r，O1輪的半徑為R，且R>r，M點為O輪邊緣上的一點，N點為O1輪上的任意一點．當皮帶輪轉(zhuǎn)動時(設轉(zhuǎn)動過程中不打滑)，則()A．M點的向心加速度一定大于N點的向心加速度B．M點的向心加速度一定等于N點的向心加速度C．M點的向心加速度可能小于N點的向心加速度D．M點的向心加速度可能等于N點的向心加速度7.如圖3所示，O1為皮帶傳動的.主動輪的軸心，輪半徑為r1，O2為從動輪的軸心，輪半徑為r2，r3為固定在從動輪上的小輪的半徑．已知r2＝2r1，r3＝1.5r1.A、B、C分別是3個輪邊緣上的點，則質(zhì)點A、B、C的向心加速度之比是(假設皮帶不打滑)()A．1∶2∶3B．2∶4∶3C．8∶4∶3D．3∶6∶2二、向心加速度與其他運動規(guī)律的結論8．如圖4所示，定滑輪的半徑r＝2cm，繞在滑輪上的細線懸掛著一個重物，由靜止開始釋放，測得重物以加速度a＝2m/s2勻加速運動，在重物由靜止下落1m的瞬間，滑輪邊緣上的點的角速度ω＝______rad/s，向心加速度an＝______m/s2.9.一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度是4rad/s，盤面上距盤中心0.01m的位置有一個質(zhì)量為0.1kg的小物體能夠隨盤一起轉(zhuǎn)動，如圖5所示．求物體轉(zhuǎn)動的向心加速度的大小和方向．參考答案課前預習練1．變速加速度圓心2．速度方向快慢v2rω2r3．D[勻速圓周運動的速度方向時刻改變，是一種變速曲線運動，A、B錯；勻速圓周運動的加速度大小不變，方向時刻在改變，且加速度的大小描述了做勻速圓周運動的物體線速度方向變化的快慢，故C錯，D對．]4．C5.C6.CD7．A[乘客隨列車以360km/h的速率沿半徑為2000m的圓周運動，向心加速度a＝v2r＝10022000m/s2＝5m/s2，A對，B錯；乘客隨列車運動時的速度大小不變，方向時刻變化，C、D錯．]課堂探究練1．B[向心加速度描述了線速度方向變化的快慢，故選B.]點評由于向心加速度始終與速度垂直，故向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小，故向心加速度的大小表示線速度方向改變的快慢．2．A[向心加速度方向始終指向圓心，與速度方向垂直，方向時刻在變化，故選項A正確，B錯誤；在勻速圓周運動中向心加速度的大小不變，方向時刻變化，故選項C、D錯誤．]3．D[研究三個物理量之間的關系時，要注意在一個量一定時，研究另兩個量的關系，比如a＝v2r只有在r一定的前提下，才能說速度v越大，加速度a越大．]4．A[由圖象知，質(zhì)點P的向心加速度隨半徑r的變化曲線是雙曲線，因此可以判定質(zhì)點P的向心加速度ap與半徑r的積是一個常數(shù)k，即apr＝k，ap＝kr，與向心加速度的計算公式ap＝v2r對照可得v2＝k，即質(zhì)點P的線速度v＝k，大小不變，A選項正確；同理，知道質(zhì)點Q的向心加速度aQ＝k′r與a＝ω2r對照可知ω2＝k′，ω＝k′(常數(shù))，質(zhì)點Q的角速度保持不變．因此選項B、C、D皆不正確．]點評正確理解圖象所表達的物理意義是解題的關鍵，搞清向心加速度公式an＝v2r和an＝ω2r的適用條件．5．(1)12.7m20m/s(2)00(3)15.7m/s2解析(1)經(jīng)2s的時間，物體通過的路程s＝10×2m＝20m，即物體通過了半個圓周，此時物體的位置與原出發(fā)位置關于圓心對稱，故其位移大小x＝2r＝40πm＝12.7m，物體的速度變化大小Δv＝2v＝20m/s.(2)經(jīng)4s的時間，物體又回到出發(fā)位置，位移為零，速度變化為零．(3)物體的向心加速度大小a＝v2r＝102402πm/s2＝15.7m/s2點評①速度變化量是矢量，它有大小，也有方向．當物體沿直線運動且速度增大時，Δv的方向與初速度方向相同；當物體沿直線運動且速度減小時，Δv的方向與初速度方向相反，如圖所示：②如果物體做曲線運動，我們把初速度v1移到末速度v2上，使v1、v2的箭尾重合，則從v1的箭頭指向v2箭頭的有向線段就表示Δv，如圖所示．6．A[因為兩輪的轉(zhuǎn)動是通過皮帶傳動的，而且皮帶在傳動過程中不打滑，故兩輪邊緣各點的線速度大小一定相等．在大輪邊緣上任取一點Q，因為R>r，所以由an＝v2r可知，aQaN，因此A選項正確．]方法總結涉及傳動裝置問題時，先找出哪些點線速度相等，哪些點角速度相等，然后相應地應用an＝v2r、an＝ω2r進行分析．7．C[因皮帶不打滑，A點與B點的線速度大小相同，根據(jù)向心加速度公式：an＝v2r，可得aA∶aB＝r2∶r1＝2∶1.B點、C點是固定在一起的輪上的兩點，所以它們的角速度相同，根據(jù)向心加速度公式：an＝rω2，可得aB∶aC＝r2∶r3＝2∶1.5.所以aA∶aB∶aC＝8∶4∶3，故選C.]方法總結(1)向心加速度的公式an＝rω2＝v2r中，都涉及三個物理量的變化關系，因此必須在某一物理量不變時，才可以判斷另外兩個物理量之間的關系．(2)對于皮帶傳動、鏈條傳動等裝置，要先確定輪上各點v、ω的關系，再進一