【全程方略】高中物理（基础初探+要点归纳+达标测试）第五章 第5节 向心加速度课时提升卷 新人教版必修2.doc

课时提升卷(五)向心加速度一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分。每小题至少一个选项正确)1.做匀速圆周运动的两物体甲和乙,它们的向心加速度分别为a1和a2,且a1a2,下列判断正确的是()a.甲的线速度大于乙的线速度b.甲的角速度比乙的角速度小c.甲的轨道半径比乙的轨道半径小d.甲的速度方向比乙的速度方向变化快2.一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为4 s。则该物体的向心加速度大小为()a.2 m/s2b.4 m/s2c.2m/s2d.4m/s23.甲、乙两物体以大小相等的线速度做匀速圆周运动,它们的质量之比为13,轨道半径之比为34,则甲、乙两物体的向心加速度之比为()a.13b.34c.43d.314.(2013成都高一检测)一小球质量为m,用长为l的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于o点,在o点正下方l2处钉有一颗钉子。如图所示,将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间,则()a.小球的角速度突然增大b.小球的线速度突然减小到零c.小球的向心加速度突然增大d.小球的向心加速度不变5.(2013周口高一检测)如图所示,地球绕过球心的轴o1o2以角速度旋转,a、b为地球上两点,下列说法中正确的是()a.a、b两点具有相同的角速度b.a、b两点具有相同的线速度c.a、b两点具有相同的向心加速度d.a、b两点的向心加速度方向都指向球心6.一个小球以大小为a=4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半径r=1m,则下列说法正确的是()a.小球运动的角速度为2 rad/sb.小球做圆周运动的周期为sc.小球在t=4s内通过的位移大小为20md.小球在s内通过的路程为零二、计算题(本大题共2小题,共20分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.(10分)(2013温州高一检测)物体以30m/s的速率沿半径为60m的圆形轨道运动,当物体从a运动到b时,物体相对圆心转过的角度为90,在这一过程中,试求:(1)物体位移的大小;(2)物体通过的路程;(3)物体运动的向心加速度的大小。8.(10分)(能力挑战题)如图所示,甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动,甲沿顺时针方向做匀速圆周运动,圆半径为r;乙做自由落体运动,当乙下落至a点时,甲恰好第一次运动到最高点b,求甲物体做匀速圆周运动的向心加速度的大小。答案解析1.【解析】选d。由于不知甲和乙做匀速圆周运动的半径大小关系,故不能确定它们的线速度、角速度的大小关系,a、b、c错。向心加速度是表示线速度方向变化快慢的物理量,a1a2,表明甲的速度方向比乙的速度方向变化快,d对。2.【解析】选c。物体的向心加速度an=v2r,又v=2rt,所以物体的向心加速度为an=2vt=244m/s2=2m/s2,故c正确。3.【解析】选c。甲、乙两物体的线速度大小相等,根据a=v2r得,a甲a乙=r乙r甲=43,c正确。4.【解析】选a、c。由于悬线与钉子接触时小球在水平方向上不受力,故小球的线速度不能发生突变,由于做圆周运动的半径变为原来的一半,由v=r知,角速度变为原来的两倍,a正确,b错误;由a=v2r知,小球的向心加速度变为原来的两倍,c正确,d错误。5.【解题指南】解答该题要明确以下两点:(1)地球上各点的角速度都一样,都等于地球自转的角速度;(2)地球表面上某点做圆周运动的平面都与赤道平面平行,圆心是该平面与地球转轴的交点。【解析】选a。a、b两点随地球自转,角速度等于地球自转的角速度,a正确;a、b两点做圆周运动的半径不同,根据v=r可知b错误;根据a=2r可知,a、b两点的向心加速度不同,c错误;a、b两点的向心加速度方向都指向各自所在纬度圈的圆心,d错误。【变式备选】由于地球自转,比较位于赤道上的物体1与位于北纬60的物体2,则()a.它们的角速度之比12=21b.它们的线速度之比v1v2=21c.它们的向心加速度之比a1a2=21d.它们的向心加速度之比a1a2=41【解析】选b、c。同在地球上,物体1与物体2的角速度相等,a错。设物体1的轨道半径为r,则物体2的轨道半径为rcos60,所以v1v2=rrcos60=21,b对。a1a2=2r2rcos60=21,c对,d错。【总结提升】巧比向心加速度(1)应用向心加速度公式an=v2r=2r时应注意:在线速度v一定的情况下,方可认为物体的向心加速度an与半径r成反比;而在角速度一定的情况下,方可认为向心加速度an与半径r成正比。因为向心加速度的每个公式都涉及三个物理量的变化关系,所以必须在某一物理量不变时,才可以判断另外两个物理量之间的关系。(2)在比较转动物体上做圆周运动的各点的向心加速度的大小时,应先确定各点是线速度相同还是角速度相同,然后再选用相应的向心加速度公式进行比较。6.【解析】选a、b。由a=2r得角速度=ar=2rad/s,a对;周期t=2=s,b对;小球在t=4s内通过14圆周,位移大小为2r=2m,c错;小球在s内通过的路程为一个圆周的长度2r=2m,d错。7.【解析】(1)物体的位移大小x=2r=602m(2)物体的路程s=142r=1423.1460m=94.2m(3)物体转过90用时t=sv=3030s=s。故物体的角速度=t=4rad/s=14rad/s所以向心加速度大小a=v=7.5m/s2答案:(