鲁科版必修2 4.2 向心力与向心加速度 作业 (1).doc

4.2向心力与向心加速度作业1.关于向心加速度,以下说法正确的是( )a.它描述了角速度变化的快慢b.它描述了线速度大小变化的快慢c.它描述了线速度方向变化的快慢d.公式a= 只适用于匀速圆周运动【解析】选c.由于向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小,所以向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量,选项c正确;公式a= 不仅适用于匀速圆周运动,也适用于变速圆周运动,d错误.2.关于向心力的说法中，正确的是( )a.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力b.向心力只改变做圆周运动物体的线速度的方向，不改变线速度的大小c.做匀速圆周运动物体的向心力一定等于其所受的合外力d.做匀速圆周运动物体的向心力是不变的【解析】选b、c.物体因受指向圆心的力作用才做圆周运动，而不是因做圆周运动，才产生向心力，a错.向心力因与线速度方向垂直，故它只改变线速度方向不改变线速度的大小，b对.做匀速圆周运动的物体合外力指向圆心即为向心力，c对.做匀速圆周运动物体向心力的大小不变，方向时刻变化，即为变力，d错，选b、c.3.一质量为m的小物块,由碗边滑向碗底,该碗的内表面是半径为r的圆弧且粗糙程度不同,由于摩擦力的作用,物块的运动速率恰好保持不变,则( )a.物块的加速度为零b.物块所受合力为零c.物块所受合力大小一定,方向改变d.物块所受合力大小、方向均一定【解析】选c.由题意可知,物块沿碗内表面(半径为r的圆弧)做匀速圆周运动,由匀速圆周运动的特点知,物块所受合力及加速度均不为零,合外力即向心力,大小不变,方向时刻变化,始终指向圆心,所以c正确.a、b、d错误.4.如图所示，天车下吊着两个质量都是m的工件a和b，系a的吊绳较短，系b的吊绳较长，若天车匀速运动到某处突然停止，则该时刻两吊绳所受拉力fa、fb及两工件的加速度aa与ab的大小关系是（ ）a.fafb b.aaab5.关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是（ ）a.它们的方向都沿半径指向地心b.它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴c.北京的向心加速度比广州的向心加速度大d.北京的向心加速度比广州的向心加速度小解析：如图所示，地球表面，各点的向心加速度方向(同向心力的方向)都在平行于赤道的平面内指向地轴.选项b正确，选项a错误.在地面上纬度为的p点，做圆周运动的轨道半径r=r0cos，其向心加速度为an=r2=r02cos.由于北京的地理纬度比广州的地理纬度大，北京随地球自转的半径比广州随地球自转的半径小，两地随地球自转的角速度相同，因此，北京的向心加速度比广州的向心加速度小.答案：bd6.甲、乙两名溜冰运动员，m甲80 kg，m乙40 kg，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，如图所示，两人相距0.9 m，弹簧秤的示数为92 n，下列判断中正确的是 （ ）a.两人的线速度相同，约为40 m/sb.两人的角速度相同，约为6 rad/sc.两人的运动半径相同，都是0.45 md.两人的运动半径不同，甲为0.3 m，乙为0.6 m解析：甲、乙两名溜冰运动员在面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演时，弹簧秤的拉力提供运动员做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律和向心力公式得：f=m甲r12，f=m乙r22，又r1+r2=l=0.9 m，解得：r1=0.3 m，r2=0.6 m，角速度为：= rad/s2 rad/s，所以d选项正确.答案：d7.绳子的一端拴一重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是 （ ）a.角速度一定，绳长易断 b.线速度一定，绳长易断c.运动周期相同，绳长易断 d.向心加速度一定，绳短易断解析：由f=mr2知，角速度一定时，半径r越大，所需向心力就越大，故a正确.由f=m知，线速度一定时，r越大，f越小，故b不正确.由f=mr()2知，周期t一定时，r越大，f越大，故c正确；由f=ma知d不正确.答案：ac8.在图中，a、b为咬合转动的两齿轮，ra=2rb，则a、b两轮边缘上两点的（ ）a.角速度之比为21 b.向心加速度之比为12c.周期之比为12 d.转速之比为21解析：因为a、b为咬合转动的两齿轮，所以a、b两齿轮边缘的点具有相同大小的线速度，又因为ra=2rb，所以a=b，a错误.由a=2r知b正确.因为t=，所以tatb=21，c错误.由=2n=2f=可知，nanb=fafb=12，d错误.答案：b 9.在电视上有一个“勇往直前”的节目,参加者要连续成功过几道障碍，先到达终点者获胜，其中有一种旋转障碍，要求参加者站在旋转的圆盘上，把球投入箱子里，假设参加者与圆盘间的动摩擦因数为0.6,圆盘以0. 3 r/s的转速匀速转动,则参加者站在离圆盘的圆心多远的地方才能随圆盘一起转动?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,2=10)【解析】设参加者到圆心的最大距离为r时,恰好随圆盘