高中物理 線運(yùn)動(dòng) 第五節(jié) 向心加速課時(shí)作業(yè)1

積盾市安家陽(yáng)光實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中物理曲線運(yùn)動(dòng)第五節(jié)向心加速度課時(shí)作業(yè)必修1一、選擇題1.關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說(shuō)法正確的是（）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.它描述的是向心加速度變化的快慢D.它描述的是角速度變化的快慢［解析］向心力不改變線速度的大小，只改變其方向，故向心加速度不改變線速度的大小，只改變其方向.所以它描述的是線速度方向變化的快慢，A正確.［答案］A2.關(guān)于地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度的大小，下列說(shuō)法中正確的是（）A.在赤道上向心加速度最大B.在兩極向心加速度最大C.在地球上各處，向心加速度一樣大D.隨著緯度的升高，向心加速度的值逐漸減?。劢馕觯莸厍蜃赞D(zhuǎn)，角速度恒，據(jù)a=32r知，a^r,故A、D正確.［答案］AD.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體A與B,它們的向心加速度分別是弓和a,并且a>a,AB AB由此可知（）A的線速度大于B的線速度A的軌道半徑小于B的軌道半徑A的速度比B的速度變化得快A的角速度比B的角速度?。劢馕觯莞鶕?jù)a>a僅能判知A的速度比B的速度變化得快，A與B的線速AB度、角速度及軌道半徑無(wú)法確.［答案］c.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是（）A.因?yàn)閍=V2/r,所以向心加速度與旋轉(zhuǎn)半徑成反比.因?yàn)閍=32/r,所以向心加速度與旋轉(zhuǎn)半徑成正比C.因?yàn)閟=v/r,所以角速度與旋轉(zhuǎn)半徑成反比D.因?yàn)?=2兀n,所以角速度與轉(zhuǎn)速n成正比［解析］只有當(dāng)v—時(shí)，a與半徑r才成反比，A錯(cuò).同理3一時(shí)，a與rG）成正比，B錯(cuò).V—時(shí)，3與r成反比，c錯(cuò).H=2兀為常數(shù)，3與n成反比,D正確.［答案］D.如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r,a為它邊緣上一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑是4r,小輪的半徑是2r.b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r,c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪邊緣上，若在傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑.貝h）a點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相a點(diǎn)與d點(diǎn)的線速度大小相a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相［解析］由皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)知：v=v,3=3=3.而v=Rs,a=R?2acbcd=克知D正確.［答案］D.屬球質(zhì)量為m,用長(zhǎng)L的輕懸線固于。點(diǎn)，在。點(diǎn)的正下方。處釘有一乙顆釘子P,把懸線沿水平方向拉直，如圖所示，若無(wú)初速度釋放小球，當(dāng)懸線碰到釘子后的瞬間（設(shè)線沒(méi)有斷）（）A.小球的角速度突然增大B.小球的線速度突然減小到零C.小球的向心加速度突然增大D.小球的線速度突然增大［解析］懸線碰到釘子后瞬間，小球的線速度v不變，而半徑r減小，故V V23=亍增大，@=下增大，A、C正確.［答案］AC7.如圖所示，半徑為R的圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸00,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在距軸為r處有一豎直桿，桿上用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛一小球.當(dāng)圓盤(pán)以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球也以同樣的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角為。，則小球的向心加速度大小為（）A.sR B.srC.sLsin。 D.<^2（r+Lsin9）［解析］小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是水平面內(nèi)的圓，如圖中虛線所示，其圓心是水平面與轉(zhuǎn)軸00,的交點(diǎn)，所以圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r+Lsin。，正確選項(xiàng)為D.［答案］D.如圖所示，半徑為R的圓環(huán)豎直放置，一輕彈簧一端固在環(huán)的最高點(diǎn)A,2一端系一帶有小孔穿在環(huán)上的小球，彈簧原長(zhǎng)為bR.將小球從靜止釋放，釋放時(shí)O彈簧恰無(wú)形變，球運(yùn)動(dòng)到環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速率為V,這時(shí)小球向心加速度的大小為（TOC\o"1-5"\h\zV2 V2A— R一R 2R3v2 3v2C D2R 4R［解析］小球沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡就是圓環(huán)所在的圓，軌跡的圓心就V2是圓環(huán)的圓心，運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑就是圓環(huán)的半徑，其向心加速度的大小為R，加速度方向豎直向上，正確選項(xiàng)為A.［答案］A二、非選擇題.如圖所示，滑輪的半徑r=2cm,繞在滑輪上的細(xì)線懸掛著一個(gè)重物，由靜止開(kāi)始釋放，測(cè)得重物以加速度a=2m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，在重物由靜止下落距離為1m的瞬間，滑輪邊緣上的點(diǎn)的角速度s=rad/s,向心加速度a=m/S2.n［解析］重物下落1m時(shí)，瞬時(shí)速度為v=q2as=〈2X2Xlm/s=2ni/s.顯

然，滑輪邊緣上每一點(diǎn)的線速度也都是2m/s,故滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，即滑輪邊v2緣上每一點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為3=-=?r-7TKrad/s=lOOrad/s.-LU?U乙向心加速度為a=s2丫=1002X0.02m/s2=200m/S2［答案］10020010.如圖所示，長(zhǎng)度L=o.5m的輕桿，一端上固著質(zhì)量為m=l.0kg的小球，另一端固在轉(zhuǎn)動(dòng)軸。上，小球繞軸在水平面上勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，桿每0.1s轉(zhuǎn)過(guò)30°角，小球運(yùn)動(dòng)的向心加速度為.［解析］小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L(zhǎng)=0.5m,周期為T(mén)=0.1xS=O\J4兀2 252s,向心加速度a=L^2=^^-L=~—兀2m/s2.n 12lo95［答案］-n2m/s2lo一轎車(chē)以30m/s的速率沿半徑為60m的圓弧形公路行駛，當(dāng)轎車(chē)從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，轎車(chē)和圓心的連線轉(zhuǎn)過(guò)的角度為90°,求：(1)此過(guò)程中轎車(chē)的位移大??；(2)此過(guò)程中轎車(chē)通過(guò)的路程；(3)轎車(chē)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小.ji［解析］如圖所示，v=30m/s,r=60m,。=90°=萬(wàn).(1)轎車(chē)的位移為從初位置A到末位置B的有向線段，其長(zhǎng)度'=?=取X60m^85m.ji(2)路程于弧長(zhǎng)l=r。=60X—m^94.2m.(3)由公式a=不得a=-^7Tm/s2=15m/s2.nXnQU［答案］(l)85m(2)94.2m(3)15m/S2將來(lái)人類(lèi)將離開(kāi)地球到宇宙中去生活，可以設(shè)計(jì)成如圖所示的宇宙村,它是一個(gè)圓柱形的密閉建筑，人們生活在圓柱形建筑的邊上.為了使人們?cè)谄渲猩畈恢劣谟惺е馗?，可以讓它旋轉(zhuǎn).設(shè)這個(gè)建筑物的直徑為200nl.那么，當(dāng)它繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為多大時(shí)，人類(lèi)感覺(jué)到像生活在地球上一樣(感受到10m/s2的重力加速度)？如果轉(zhuǎn)速超過(guò)了上述值，人們將有怎樣的感覺(jué)？［解析