高中物理第五章曲线运动第5节向心加速度课时作业含解析新人教必修.docx

第五章第五节 向心加速度 基础夯实 一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1关于向心加速度，下列说法正确的是(B)A由an知，匀速圆周运动的向心加速度恒定B匀速圆周运动不属于匀速运动C向心加速度越大，物体速率变化越快D做圆周运动的物体，加速度时刻指向圆心解析：向心加速度是矢量，且方向始终指向圆心，因此为变量，所以A错；匀速运动是匀速直线运动的简称，匀速圆周运动其实是匀速率圆周运动，存在向心加速度，B正确；向心加速度不改变速率，C错；只有匀速圆周运动加速度才时刻指向圆心，D错。2(滨州市邹平双语学校20152016学年高一下学期检测)关于质点做匀速圆周运动，下列说法正确的是(D)A由a知a与r成反比B由a2r知a与r成正比C由知与r成反比D由2n知与转速n成正比解析：由关系式ykx知，y与x成正比的前提条件是k是定值。只有当v一定时，才有a与r成反比；只有当一定时，才有a与r成正比。3如图所示，跷跷板的支点位于板的中点，A、B是板的两个端点，在翘动的某一时刻，甲、乙两个小孩的线速度大小分别为v甲、v乙，角速度大小分别为甲、乙，向心加速度大小分别为a甲、a乙，则(B)Av甲v乙，甲乙，a甲a乙Bv甲v乙，甲乙，a甲a乙Cv甲v乙，甲乙，a甲a乙Dv甲v乙，甲乙，a甲r乙，根据vr得线速度v甲v乙，根据a2r得a甲a乙，所以B选项正确。4某同学放飞了一只纸飞机，恰好在空中盘旋，若近似认为纸飞机以速率v在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，则关于纸飞机的向心加速度的说法正确的是(AC)A大小为 B大小为gC方向在水平面内 D方向在竖直面内解析：向心加速度的大小an，方向在水平面内。5如图所示，一小物块以大小为a4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径R1m，则下列说法正确的是(AB)A小球运动的角速度为2rad/sB小球做圆周运动的周期为sC小球在ts内通过的位移大小为mD小球在s内通过的路程为零解析：由a2r可求得2rad/s，由ar可求得Ts，则小球在s内转过90通过的位移为R，s内转过一周，路程为2R。二、非选择题6(改编题)将来人类将离开地球到宇宙中去生活，可以设计成如图所示的宇宙村，它是一个圆环形的密闭建筑物，人们生活在圆环形建筑的边上。为了使人在其中生活不至于有失重感，可以让它旋转。设这个建筑物的直径为200m，那么，当它绕其中心轴转动的转速为多大时，人才感觉到像生活在地球上一样(感受到10m/s2的重力加速度)？如果转速超过了上述值，人们将有怎样的感觉？答案：0.05r/s超重解析：由题意知人所受的向心加速度为10m/s2时，人才感觉到像生活在地球上一样，根据圆周运动知识有an2r又2n由得n0.05r/s。当转速超过上述值后，向心加速度大于10m/s2，则人受到建筑物内壁的支持力大于重力，人有超重的感觉。7一圆柱形小物块放在水平转盘上，并随着转盘一起绕O点匀速转动。通过频闪照相技术对其进行研究，从转盘的正上方拍照，得到的频闪照片如图所示，已知频闪仪的闪光频率为30Hz，转动半径为2m，该转盘转动的角速度和物块的向心加速度是多少？答案：10 rad/s2002 m/s2解析：闪光频率为30Hz，就是说每隔s闪光一次，由频闪照片可知，转一周要用6个时间间隔，即s，所以转盘转动的角速度为10 rad/s物块的向心加速度为a2r2002 m/s2 能力提升 一、选择题(13题为单选题，4题为多选题)1如图为我国发射的绕月探测卫星“嫦娥二号”，它在距月球表面200km高的极月圆形轨道上以127min的周期运行，在绕月运行的过程中“嫦娥二号”卫星的向心加速度为(月球的半径为1738km)(A)A1.24m/s2 B2.23m/s2C3.8m/s2 D4.2m/s2解析：“嫦娥二号”卫星的向心加速度ar2r()2(1738200)103()2m/s21.24m/s2。2(江西省南昌二中20162017学年高一下学期段考)如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比(D)A线速度之比为14 B角速度之比为41C向心加速度之比为81 D向心加速度之比为18解析：由题意知2va2v3v2vc，其中v2、v3为轮2和轮3边缘的线速度，所以vavc12，A错。设轮4的半径为r，则aaac，即aaac18，C错，D对。，B错。3(山西大学附中20162017学年高一下学期检测)如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RBRC32，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的(D)A线速度大小之比为322B角速度之比为332C转速之比为232D向心加速度大小之比为964解析：轮A、B边缘点的线速度相等，故vavb11。根据公式vr，有awb32。根据2n，有nanb32。根据av，有aaab32。轮B、轮C是共轴传动，角速度相等，故bwc11。根据公式vr，有vbvc32。根据2n，有nbnc11。根据av，有abac32。综合得到vavbvc332，abc322，nanbnc322，aaabac964。故选D。4如图所示，一个球绕中心轴线OO以角速度做匀速圆周运动，则(BCD)Aa、b两点线速度相同Ba、b两点角速度相同C若30，则a、b两点的线速度之比vavb2D若30，则a、b两点的向心加速度之比anaanb2解析：由于a、b两点在同一球体上，因此a、b两点的角速度相同，选项B正确；而据vr可知vavb，选项A错误；由几何关系有rarbcos，当30时，rarb，则vavb2，选项C正确。由an2r，可知anaanbrarb2，选项D正确。二、非选择题5如图所示，定滑轮的半径r2cm，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释放，测得重物以加速度a2m/s2做匀加速运动。在重物由静止下落1m的瞬间，滑轮边缘上的P点的角速度是_100_rad/s，向心加速度是_200_m/s2。解析：滑轮边缘上的点与物体的速度相等，由v22ax得v2m/s，又vr，所以100rad/s，av200m/s2。6(泉州20152016学年高一检测)某汽车以恒定的速率驶入一个狭长的90圆弧形水平弯道，弯道两端连接的都是直道。有人在车内测量汽车的向心加速度随时间的变化关系如图乙所示。求：(1)汽车转弯所用的时间。(2)汽车行驶的速率。答案：(1)10s(2)10m/s解析：(1)由题图乙可得汽车转弯所用的时间为：t10s。(2)汽车在转弯过程中做圆周运动的周期T4t40s，由anr，可得：r63.7m，由an，解得v10m/s。7如图所示，压路机大轮的