2019_2020学年高中物理第5章曲线运动第5节向心加速度课时分层训练新人教版必修2.docx

第5节向心加速度课时分层训练基础达标练1下列关于匀速圆周运动的性质的说法正确的是()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，故A、B、C错误，D正确2关于做匀速圆周运动物体的向心加速度方向，下列说法正确的是()A与线速度方向始终相同B与线速度方向始终相反C始终指向圆心D始终保持不变解析：选C做匀速圆周运动的物体，它的向心加速度始终与线速度垂直且指向圆心，加速度的大小不变，方向时刻变化，所以C选项正确3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()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：选D轮A、B边缘点的线速度相等，故vavb11，根据公式vr，有ab32，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bc11，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D选项正确4(多选)一只质量为m的老鹰，以速率v在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，则关于老鹰的向心加速度的说法正确的是()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：选AC根据an可知选项A正确；由于老鹰在水平面内运动，向心加速度始终指向圆心，所以向心加速度的方向在水平面内，C正确5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，故A、B、C错误；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，故D正确6一小球被细绳拴着，在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，向心加速度为an，那么()A角速度B时间t内通过的路程为stC周期TD可能发生的最大位移为2R解析：选B由an2r，得，A错误；由an，得线速度v，所以时间t内通过的路程为svtt，B正确；由an2r，得T22，C错误；对于做圆周运动的物体而言，位移大小即为圆周上两点间的直线距离，最大值为2R，D错误7(多选)(2019济南检测)如图所示，一圆环以直径AB为轴做匀速转动，P、Q、R是环上的三点，则下列说法正确的是()A向心加速度的大小aPaQaRB任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向相同C线速度vPvQvRD任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同解析：选BCR、Q、P三点的轨道圆心都在轴AB上，且它们的轨道平面互相平行，因此三点的角速度相同，向心加速度方向也相同且指向轴AB，由ar2可知：aPaQaR，又由vr可知vPvQvR，因此A错误，B、C正确；三点的线速度方向都沿轨迹的切线方向，故它们的线速度方向相同，D错误8运用纳米技术能够制造出超微电机，英国的一家超微研究所宣称其制造的超微电机转子的半径只有30 m，转速高达2 000 r/min，试估算位于转子边缘的一个质量为101026 kg的原子的向心加速度(保留两位有效数字)解析：转速n2 000 r/min r/s2n rad/san2r30106 m/s21.3 m/s2.答案：1.3 m/s2能力提升练9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10(多选)如图所示是甲、乙两球做圆周运动的向心加速度随半径变化的关系图象，下列说法中正确的是()A甲球线速度大小保持不变B乙球线速度大小保持不变C甲球角速度大小保持不变D乙球角速度大小保持不变解析：选AD从图象知，对甲：a与R成反比，由a知，当v一定时，a，故甲球线速度大小不变对乙：a与R成正比，由a2R知，当一定时，aR，乙球角速度一定，故A、D选项正确11(多选)(2019玉溪检测)如图所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为r13r，r22r，r34r；A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑向心加速度分别为a1、a2、a3，则下列比例关系正确的是()A.BC.D解析：选BD由于皮带不打滑，v1v2，a，故，A错误，B正确；由于右边两轮共轴转动，23，ar2，C错误，D正确12如图所示，A、B为啮合传动的两齿轮，rA2rB，则A、B两轮边缘上两点的()A角速度之比为21B向心加速度之比为12C周期之比为12D转速之比为21解析：选B根据两轮边缘线速度相等，由vr，得角速度之比为ABrBrA12，故A错误；由an，得向心加速度之比为aAaBrBrA12，故B正确；由T，得周期之比为TATBrArB21，故C错误；由n，得转速之比为nAnBAB12，故D错误13如图所示，定滑轮的半径r2 cm.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a 2 m/s2向下做匀加速运动在重物由静止下落1 m 的瞬间，滑轮边缘上P点的角速度_ rad/s，向心加速度an_ m/s2.解析：由题意知，滑轮边缘上的点的线速度与物体的速度相等由推论公式2asv2得v2 m/s 又因为vr 所以100 rad/sav200 m/s2.答案：10020014一圆柱形小物块放在水平转盘上，并随着转盘一起绕O点匀速转动在小物块转一周的过程中，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30 Hz，转动半径为2 m，该转盘转动的角速度和物块的向心加速度是多少？解析：闪光频率为30 Hz，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答案：10 rad/s2002 m/s215如图所示，压路机大轮的半径R是小轮半径r的2倍，压路机匀