2024-2025學(xué)年新教材高中物理第六章圓周運(yùn)動(dòng)3向心加速度課堂達(dá)標(biāo)練含解析新人教版必修2

PAGE3-向心加速度1.(多選)關(guān)于向心加速度，下列說(shuō)法正確的是 ()A.向心加速度是描述線速度變更的物理量B.向心加速度只變更線速度的方向，不變更線速度的大小C.向心加速度大小恒定，方向時(shí)刻變更D.物體做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心加速度的大小也可用an=來(lái)計(jì)算【解析】選B、D。加速度是描述速度變更快慢的物理量，向心加速度是描述線速度方向變更快慢的物理量，A錯(cuò)誤，B正確；只有勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小才恒定，C錯(cuò)誤；各類圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度都可以用an=來(lái)計(jì)算，D正確。2.如圖所示是少年大小輪復(fù)古自行車(chē)，已知大輪與小輪的直徑之比為12∶5，且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩輪與地均不打滑，則下列說(shuō)法中正確的是 ()A.大輪和小輪相對(duì)軸心的角速度大小之比為12∶5B.大輪和小輪相對(duì)軸心的轉(zhuǎn)速大小之比為12∶5C.大輪和小輪相對(duì)軸心的轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為5∶12D.大輪和小輪外邊緣相對(duì)軸心的向心加速度大小之比為5∶12【解析】選D。因?yàn)榇笮≥嗊吘壪嗤臅r(shí)間轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)相等，故邊緣的點(diǎn)線速度大小相等，因?yàn)棣?，所以大輪和小輪的角速度之比為5∶12，故A錯(cuò)誤；因?yàn)関=r·2πn，所以大輪和小輪的轉(zhuǎn)速之比為5∶12，故B錯(cuò)誤；因?yàn)関=r·，所以大輪和小輪的周期之比為12∶5，故C錯(cuò)誤；因?yàn)閍=，所以大輪和小輪的向心加速度之比為5∶12，故D正確。3.(多選)如圖所示為自行車(chē)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的核心部件，大齒輪通過(guò)鏈條帶動(dòng)小齒輪，小齒輪帶動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。A、B、C分別是大齒輪、小齒輪、后輪邊緣上的質(zhì)點(diǎn)，提起自行車(chē)后輪，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)踏腳，則 ()A.B點(diǎn)向心加速度大于A點(diǎn)向心加速度B.A點(diǎn)向心加速度大于C點(diǎn)向心加速度C.A、B、C三點(diǎn)的線速度大小相等D.B、C兩點(diǎn)的角速度大小相等【解析】選A、D。由于大齒輪和小齒輪通過(guò)鏈條連接，二者邊緣處線速度相等，依據(jù)an=可知，由于小齒輪的半徑小，故B點(diǎn)向心加速度大于A點(diǎn)向心加速度，即aB>aA，選項(xiàng)A正確；由于B、C有共同轉(zhuǎn)軸，二者角速度相等，即ωB=ωC，依據(jù)an=ω2r可知，由于C的半徑大，故aC>aB，由于aB>aA，故aC>aB>aA，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；依據(jù)vA=vB，ωB=ωC，由于C的半徑大于B的半徑，則vB<vC，故vA=vB<vC，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。4.一輛轎車(chē)以30m/s的速率沿半徑為60m的圓形跑道行駛。當(dāng)轎車(chē)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)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)位移的大??；(2)此過(guò)程中轎車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程；(3)轎車(chē)運(yùn)動(dòng)的向心加速度的大小。【解析】(1)轎車(chē)的位移大小為從初位置到末位置的有向線段的長(zhǎng)度，做圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為90°，故位移x=R=×60m=60m(2)轎車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程等于圓周運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)，即s=Rθ=60×m=