优化方案高中物理 第五章 曲线运动 第五节 向心加速度分层演练巩固落实 新人教版必修2.doc

第五节 向心加速度学生用书p26随堂达标1(2015清华附中高一检测)下列关于匀速圆周运动的性质说法正确的是()a匀速运动b匀加速运动c加速度不变的曲线运动 d变加速曲线运动解析：选d.匀速圆周运动是变速运动，它的加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变量，故匀速圆周运动是变加速曲线运动，a、b、c错误，d正确2一个小球在竖直放置的光滑圆环里做圆周运动关于小球的加速度方向，下列说法中正确的是()a一定指向圆心b一定不指向圆心c只在最高点和最低点指向圆心d不能确定是否指向圆心解析：选c.小球受重力与圆环弹力的作用，重力方向竖直向下，弹力方向沿半径方向，只在最高点和最低点小球所受重力与弹力的合力才指向圆心根据牛顿第二定律，小球的加速度也只在最高点和最低点指向圆心正确选项为c.3a、b两小球都在水平面上做匀速圆周运动，a球的轨道半径是b球轨道半径的2倍，a的转速为30 r/min，b的转速为15 r/min.则两球的向心加速度之比为()a11 b21c41 d81解析：选d.由题意知a、b两小球的角速度之比abnanb21，所以两小球的向心加速度之比aaabrarb81，d正确4.(2015广州高一检测)如图所示为摩擦传动装置，b轮转动时带动a轮跟着转动，已知转动过程中轮缘间无打滑现象，下述说法中正确的是()aa、b两轮转动的方向相同ba与b转动方向相反ca、b转动的角速度之比为13da、b轮缘上点的向心加速度之比为31解析：选bc.a、b两轮属齿轮传动，a、b两轮的转动方向相反，a错，b对a、b两轮边缘的线速度大小相等，由知，c对根据a得，d错5(选做题)如图所示，一小物块以大小为a4 m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径r1 m，则下列说法正确的是()a小物块运动的角速度为2 rad/sb小物块做圆周运动的周期为 sc小物块在t s内通过的位移大小为 md小物块在 s内通过的路程为零解析：选ab.因为a2r，所以小物块运动的角速度为2 rad/s，周期t s，选项a、b正确；小物块在 s内转过，通过的位移为 m，在 s内转过一周，通过的路程为2 m，选项c、d错误课时作业一、选择题1物体做匀速圆周运动过程中，其向心加速度()a大小、方向均保持不变b大小、方向均时刻改变c大小时刻改变、方向保持不变d大小保持不变、方向时刻改变解析：选d.做匀速圆周运动的物体其速度大小不变，由向心加速度公式an可知其大小不变向心加速度的方向始终指向圆心，故其方向时刻改变2. (多选)关于向心加速度的说法正确的是()a向心加速度越大，物体速率变化越快b向心加速度的大小与轨道半径成反比c向心加速度的方向始终与速度方向垂直d在匀速圆周运动中，向心加速度是变量解析：选cd.向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量，向心加速度不改变速度的大小，故a错误；由anr2知，当v一定时，an与r成反比，当一定时，an与r成正比，故b错误；向心加速度的方向始终指向圆心，因此方向不断地变化，所以向心加速度是变量，故c、d正确3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4.如图所示，质量为m的木块从半径为r的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么()a加速度为零b加速度恒定c加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心d加速度大小不变，方向时刻指向圆心解析：选d.由题意知，木块做匀速圆周运动，木块的加速度大小不变，方向时刻指向圆心，d正确，a、b、c错误5.(2015川师附中高一检测)如图所示，圆弧轨道ab在竖直平面内，在b点，轨道的切线是水平的，一小球由圆弧轨道上的某点从静止开始下滑，不计任何阻力设小球刚到达b点时的加速度为a1，刚滑过b点时的加速度为a2，则()aa1、a2大小一定相等，方向可能相同ba1、a2大小一定相等，方向可能相反ca1、a2大小可能不等，方向一定相同da1、a2大小可能不等，方向一定相反解析：选d.刚到达b点时，小球仍做圆周运动，此时a1，方向竖直向上，当刚滑过b点后，小球做平抛运动，a2g，方向竖直向下，有可能等于g，也可能不等于g，故d正确6.(多选)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解析：选ac.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vr知，角速度变为原来的两倍，a正确，b错误；由a知，小球的向心加速度变为原来的两倍，c正确，d错误7(2015福建师大附中高一检测)如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑图中有a、b、c三点，这三点所在处半径关系为rarbrc，则这三点的向心加速度aa、ab、ac的关系是()aaaabac bacaaabcacaaaa解析：选c.由题意可知：vavb，ac，而an2r.v一定，an与r成反比；一定，an与r成正比比较a、b两点，vavb，rarb，故aarc，故acaa，所以acaaab，故选c.8.(多选)如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的1.5倍a、b分别为大轮和小轮边缘上的点在压路机前进时()aa、b两点的线速度之比为vavb11ba、b两点的线速度之比为vavb32ca、b两点的角速度之比为ab32da、b两点的向心加速度之比为aaab23解析：选ad.由题意知vavb11，故a正确，b错误；由得abrbra23，故c错误；由a得aaabrbra23，故d正确9.(多选)如图所示，长为l的细线一端固定在o点，另一端拴一质量为m的小球，让小球在水平面内做角速度为的匀速圆周运动，摆线与竖直方向成角，小球运动的周期和小球的向心加速度为()at btcan2lsin dan2l解析：选bc.由得t，a错误，b正确；小球做匀速圆周运动的轨道半径为lsin ，所以向心加速度an2lsin ，c正确，d错误二、非选择题10.飞行员从俯冲状态往上拉时，会发生黑视，第一是因为血压降低，导致视网膜缺血；第二是因为脑缺血飞行员要适应这种情况，必须进行严格的训练，故飞行员的选拔是非常严格的为了使飞行员适应飞行要求，要用如图所示的仪器对飞行员进行训练，飞行员坐在一个在竖直平面内做匀速圆周运动的舱内边缘，要使飞行员的加速度a6g，则角速度需要多大？(r20 m，g取10 m/s2)解析：根据a2r，可得 rad/s.答案： rad/s11.如图所示，一轿车以30 m/s的速率沿半径为60 m的圆形跑道行驶，当轿车从a运动到b时，轿车和圆心的连线转过的角度为90.求：(1)此过程中轿车的位移大小；(2)此过程中轿车通过的路程；(3)轿车运动的向心加速度大小解析：如图所示，v30 m/s，r60 m，90.(1)轿车的位移为从初位置a到末位置b的有向线段的长度，即xr60 m85 m.(2)路程等于弧长，即lr60 m94.2 m.(3)向心加速度大小：an m/s215 m/s2.答案：(1)85 m(2)94.2 m(3)15