2017年高中物理必修二向心加速度课时训练（人教版附答案）

精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 1 / 102017 年高中物理必修二向心加速度课时训练（人教版附答案）课时训练 5向心加速度题组一对向心加速度的理解1.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线速度方向垂直D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量解析:向心加速度只反映速度方向变化的快慢,A 错误;向心加速度的大小可用 a=或 a=2r 表示,当 v 一定时,a 与 r 成反比,当 一定时,a 与 r 成正比,可见 a 与 r 的比例关系是有条件的,故 B 错误;向心加速度的方向始终与线速度方向垂直,在圆周运动中始终指向圆心,方向在不断地变化,不是恒量,故匀速圆周运动也不能说是匀变速运动,应是变加速运动,故 c 正确,D 错误。答案:c2.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精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 2 / 10c.始终指向圆心D.始终保持不变解析:做匀速圆周运动的物体的向心加速度方向始终指向圆心。答案:c3.(多选)处于北京和广州的物体,都随地球自转而做匀速圆周运动,关于它们的向心加速度的比较,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都在平行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a=r2=R02cos。由于北京的地理纬度比广州的地理纬度高,北京的物体随地球自转的半径小,两地的物体随地球自转的角速度相同,因此北京的物体随地球自转的向心加速度比广州的物体小,选项 D 正确,选项 c 错误。答案:BD精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 3 / 10题组二有关向心加速度的计算4.图为自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。P 是轮盘的一个齿,Q 是飞轮上的一个齿。下列说法中正确的是()A.P、Q 两点的角速度大小相等B.P、Q 两点的向心加速度大小相等c.P 点的向心加速度小于 Q 点的向心加速度D.P 点的向心加速度大于 Q 点的向心加速度解析:P、Q 两点的线速度大小相等,由 =知,PaQ,c 对,B、D错。答案:c5.一物体以 4m/s 的线速度做匀速圆周运动,转动周期为 2s,则物体在运动过程中的任一时刻,速度变化率的大小为()A.2m/s2B.4m/s2c.0D.4m/s2解析:由 2r=vT 知 r=而 a=m/s2=4m/s2。答案:D6.A、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 30r/min,B 的转速为精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 4 / 1015r/min。则两球的向心加速度之比为()A.11B.21c.41D.81解析:由题意知 A、B 两小球的角速度之比AB=nAnB=21,所以两小球的向心加速度之比aAaB=RARB=81,D 正确。答案:D7.(多选)如图所示,长为 L 的悬线固定在 o 点,在 o 点正下方处有一钉子 c,把悬线另一端的小球 m 拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放,小球到悬点正下方时悬线碰到钉子,则小球的()A.线速度突然增大B.角速度突然增大c.向心加速度突然增大D.以上说法均不对解析:当小球运动到 o 点正下方时,由于圆心由 o 点变成 c点,小球做圆周运动的半径突然减小,而小球的线速度不能突变,即线速度不变,由 v=r,可知角速度会突然增大,故 B 选项正确;由 an=可知向心加速度突然增大,故 c 选项正确。答案:Bc精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 5 / 108.飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可以近似看成圆弧,如图所示,如果这段圆弧的半径 r=800m,飞行员能承受的加速度为 8g。飞机在最低点 P 的速率不得超过多少?(g 取 10m/s2)解析:飞机在最低点做圆周运动,其向心加速度最大不得超过 8g 才能保证飞行员的安全,由 an=得 v=m/s=80m/s。答案:80m/s(建议用时:30 分钟)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解析: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。答案:D2.如图所示一端固定,另一端系一小球,让小球在光滑水平面内做匀速圆周运动,关于小球运动到 P 点时的加速度方向,下精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 6 / 10列图中可能的是()解析:匀速圆周运动的物体的加速度就是向心加速度,其方向指向圆心,B 正确。答案:B3.如图所示,A、B 为啮合传动的两齿轮,RA=2RB,则 A、B 两轮边缘上两点的()A.角速度之比为 21B.向心加速度之比为 12c.周期之比为 12D.转速之比为 21解析:两啮合齿轮边缘上的两点应满足 vA=vB,又 v=R,则有 AB=RBRA=12,A 错误;由 a=可知aAaB=RBRA=12,B 正确;周期TATB=BA=21,c 错误;转速 n,则 nAnB=12,D错误。答案:B4.(多选)一质点做匀速圆周运动,轨道半径为 R,向心加速度为 a,则质点()A.在时间 t 内绕圆心转过的角度 =tB.在时间 t 内走过的路程 x=t精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 7 / 10c.运动的线速度 v=D.运动的周期 T=2解析:由公式 an=r2 得 =,在时间 t 内转过的角度=t=由 an=得 v=,在时间 t 内通过的路程(弧长)x=vt=由an=r()2=得 T=2,故 D 项错误。答案:Ac5.(多选)A、B 两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象如图所示,其中 A 为双曲线的一个分支,由图可知()A.A 物体运动的线速度大小不变B.A 物体运动的角速度大小不变c.B 物体运动的角速度大小不变D.B 物体运动的线速度大小不变解析:解本题时,应先根据图象确定向心加速度随半径 r 变化的函数关系,再根据这个函数关系,结合向心加速度的计算公式作出判断。由 an=知,v 一定时,an 与 r 成反比;由 an=2r 知, 一定时,an 与 r 成正比;图线 A 为双曲线的一支,an 与 r 成反比,故线速度不变,选项 A 正确;图线 B为过原点的直线,an 与 r 成正比,故角速度不变,选项 c 正确。精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 8 / 10答案:Ac6.如图所示,两轮压紧,通过摩擦传动(不打滑),已知大轮半径是小轮半径的 2 倍,E 为大轮半径的中点,c、D 分别是大轮和小轮边缘的一点,则 E、c、D 三点向心加速度的大小关系正确的是()A.anc=anD=2anE B.anc=2anD=2anEc.anc=2anED.anc=anE解析:同轴转动,c、E 两点的角速度相等,由 an=2r,有=2,即 anc=2anE;两轮边缘点的线速度大小相等,由 an=,有,即anc=anD,故选 c。答案:c7.(多选)如图所示,一小球以大小为 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 2rad/sB.小球做圆周运动的周期为 sc.小球在 t=s 内通过的位移大小为 mD.小球在 s 内通过的路程为零精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 9 / 10解析:由 a=r 求出小球的运动周期 T=s,=2rad/s,A、B正确。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,c、D 错误。答案:AB8.如图所示,半径为 R 的圆环竖直放置,一轻弹簧一端固定在环的最高点 A,一端系一带有小孔穿在环上的小球,弹簧原长为 R。将小球从静止释放,释放时弹簧恰无形变,小球运动到环的最低点时速率为 v,这时小球向心加速度的大小为()A.B.c.D.解析:小球沿圆环运动,其运动轨迹就是圆环所在的圆,轨迹的圆心就是圆环的圆心,运动轨迹的半径就是圆环的半径,小球运动到环的最低点时,其向心加速度的大小为,加速度方向竖直向上,正确选项为 A。答案:A9.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。解析:若设乙下落到 A 点所用时间为 t,则 R=gt2,所以 t=,这精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 10 / 10段时间内甲运动了 T,即 T=又由于 a=R2=R解得 a=2g。答案:2g10.如图所示,一轿车以 30m/s 的速率沿半径为 60m 的圆跑道行驶,当轿车从 A 运动到 B