2024-2025學(xué)年新教材高中物理課時(shí)作業(yè)六向心加速度含解析新人教版必修2

PAGE5-課時(shí)作業(yè)(六)向心加速度素養(yǎng)落實(shí)練1．關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心加速度，下列說(shuō)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改變C．向心加速度的大小不變，方向不斷改變D．向心加速度的大小不斷改變，方向不變2．如圖所示是我國(guó)自行研制的“直11”系列直升機(jī)，是一種小噸位直升機(jī)，可用于輕型武裝直升機(jī)或運(yùn)輸機(jī)，在直升機(jī)螺旋槳上有A、B、C三點(diǎn)，其中A、C在葉片的端點(diǎn)，而B(niǎo)在葉片的中點(diǎn)(葉片長(zhǎng)度相等)．當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)()A．這三點(diǎn)的周期關(guān)系為T(mén)A>TB>TCB．這三點(diǎn)的角速度大小關(guān)系為ωA>ωB>ωCC．這三點(diǎn)的線速度大小關(guān)系為vA＝vC>vBD．這三點(diǎn)的向心加速度大小關(guān)系為aA>aB>aC3．如圖所示，O1為皮帶傳動(dòng)的主動(dòng)輪的軸心，輪半徑為r1，O2為從動(dòng)輪的軸心，輪半徑為r2，r3為固定在從動(dòng)輪上的小輪半徑．已知r2＝2r1，r3＝1.5r1，A、B、C分別是三個(gè)輪邊緣上的點(diǎn)，則A、B、C三點(diǎn)的向心加速度之比是(假設(shè)皮帶不打滑)()A．1:2:3B．2:4:3C．8:4:3D．3:6:24．(多選)如圖所示，一小球以大小為a＝4m/s2的向心加速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑R＝1m，則下列說(shuō)法正確的是()A．小球運(yùn)動(dòng)的角速度為2rad/sB．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為πsC．小球在t＝eq\f(π,4)s內(nèi)通過(guò)的位移大小為eq\f(π,20)mD．小球在πs內(nèi)通過(guò)的路程為零5．如圖所示，底角為θ＝45°的圓錐體靜止不動(dòng)，頂端通過(guò)一根長(zhǎng)為l＝1.25m的細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m＝1kg的小球，細(xì)線處于張緊狀態(tài)，若小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω＝4rad/s，不計(jì)一切阻力，g＝10m/s2，則小球的向心加速度為()A．10eq\r(2)m/s2B．10eq\r(3)m/s2C．15m/s2D．20m/s2素養(yǎng)提升練6．(多選)如圖所示為甲、乙兩球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度隨半徑改變的圖像，由圖像可知()A．甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小保持不變B．甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度大小保持不變C．乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小保持不變D．乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度大小保持不變7.如圖所示甲、乙兩物體自同一水平線上同時(shí)起先運(yùn)動(dòng)，甲沿順時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，圓半徑為R；乙做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)乙下落至A點(diǎn)時(shí)，甲恰好第一次運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B，求甲物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度的大小．(重力加速度為g)8．如圖所示，定滑輪的半徑r＝10cm，繞在滑輪上的細(xì)線懸掛一重物，由靜止起先釋放，測(cè)得重物以a＝2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)．則重物由靜止起先下落1m的瞬間，求：(1)滑輪邊緣上的P點(diǎn)的角速度；(2)P點(diǎn)的向心加速度an.

課時(shí)作業(yè)(六)向心加速度1．解析：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心加速度的方向始終指向圓心，方向不斷改變，而大小不變，C正確．答案：C2．解析：直升機(jī)螺旋槳上A、B、C三點(diǎn)為同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則這三點(diǎn)的周期及角速度大小均相同，因?yàn)锳、C在葉片的端點(diǎn)，而B(niǎo)在葉片的中點(diǎn)，則A、C兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，大于B點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，依據(jù)v＝rω可知三點(diǎn)的線速度大小關(guān)系為vA＝vC>vB，依據(jù)a＝rω2可知三點(diǎn)的向心加速度大小aA＝aC>aB，故選C.答案：C3．解析：因?yàn)槠Р淮蚧?，A點(diǎn)與B點(diǎn)的線速度大小相等，都等于皮帶運(yùn)動(dòng)的速率，依據(jù)向心加速度公式an＝eq\f(v2,r)，可得aA:aB＝r2:r1＝2:1.由于B、C是固定在同一輪上的兩點(diǎn)，所以它們的角速度相同，依據(jù)向心加速度公式a＝rω2，可得aB:aC＝r2:r3＝2:1.5＝4:3.由此得aA:aB:aC＝8:4:3.答案：C4．解析：由a＝eq\f(4π2,T2)R求出小球的運(yùn)動(dòng)周期T＝πs，ω＝eq\f(2π,T)＝2rad/s，A、B正確；小球在eq\f(π,4)s內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)90°，通過(guò)的位移大小為s′＝eq\r(2)R＝eq\r(2)m，小球在πs內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)一周，路程為s＝2πR＝2πm，C、D錯(cuò)誤．答案：AB5．解析：當(dāng)小球?qū)A錐體剛好無(wú)壓力時(shí)，向心力Fn＝eq\f(mg,tanθ)＝mω2lcosθ，解得ω＝eq\r(\f(\r(2)g,l))<4rad/s，所以當(dāng)ω＝4rad/s時(shí)，小球離開(kāi)斜面，設(shè)繩子與豎直方向的夾角為α，則mgtanα＝mω2lsinα，代入數(shù)據(jù)得cosα＝0.5，小球的向心加速度a＝ω2lsinα＝10eq\r(3)m/s2，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B6．解析：A對(duì)，B錯(cuò)：由a＝eq\f(v2,R)知，v不變時(shí)，a與R成反比，圖像為雙曲線的一支．C錯(cuò)，D對(duì)：由a＝ω2R知，ω不變時(shí)，a與R成正比，圖像為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線．答案：AD7．解析：設(shè)乙下落到A點(diǎn)所用時(shí)間為t，則對(duì)乙，滿意R＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2R,g))，這段時(shí)間內(nèi)甲運(yùn)動(dòng)了eq\f(3,4)T，即eq\f(3,4)T＝eq\r(\f(2R,g))①又由于an＝ω2R＝eq\f(4π2,T2)R②由①②得，an＝eq\f(9,8)π2g.答案：eq\f(9,8)π2g8．解析：(1)重物以a＝2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，由公式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，代入數(shù)據(jù)得此時(shí)滑輪邊緣上的P點(diǎn)的線速度v＝eq\r(2ax)＝eq\r(2×2×1)m/s＝2m/s，依據(jù)ω＝eq\f(v,r)，代入數(shù)據(jù)得ω＝eq\f(2,0.10)rad/s＝20rad/s.(2)方法