向心力向心加速度.doc

向心力 向心加速度作业导航1理解向心力和向心加速度的概念2知道向心力与哪些因素有关，理解公式的确切含义，并能用它进行计算一、选择题(每小题4分，共28分)1小球做匀速圆周运动，以下说法正确的是()A向心加速度与半径成反比，因为aB向心加速度与半径成正比，因为a2rC角速度与半径成反比，因为D角速度与转速成正比，因为2n2下列说法正确的是()A匀速圆周运动是一种匀速运动B匀速圆周运动是一种匀变速运动C匀速圆周运动是一种变加速运动D物体做圆周运动时，其合力垂直于速度方向，不改变线速度大小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得快4如图5-16所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A的受力情况是()图5-16A受重力、支持力B受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C受重力、支持力、向心力、摩擦力D以上均不正确5一物块沿着圆弧下滑，由于摩擦作用，它的速率恰好保持不变，那么在下滑过程中下列说法中正确的是()A物体的加速度为零，合外力为零B物块所受的合外力的大小越来越大C物块有大小不变的向心加速度D物块所受的摩擦力大小不变6汽车驶过一凸形桥，为使在通过桥顶时，减小车对桥的压力，汽车应()A以较慢的速度通过桥顶B以较快的速度通过桥顶C以较大的加速度通过桥顶D以较小的加速度通过桥顶7一重球用细绳悬挂在匀速前进中的车厢天花板上，当车厢突然制动时，则()A绳的拉力突然变小B绳的拉力突然变大C绳的拉力没有变化D无法判断拉力有何变化二、非选择题(共32分)8(4分)一个做匀速圆周运动的物体，若保持其半径不变，角速度增加为原来的2倍时，所需要的向心力比原来增加了60 N，物体原来所需要的向心力是_N9(4分)一质量为m的小物体在竖直平面内沿半径为r的半圆状轨道运动，经过最低点时的速度是v已知轨道与小物体间的动摩擦因数是，则此物体经过最低点时受到的滑动摩擦力大小为_10(4分)一端固定在光滑平面O点的细线，A、B、C各处依次系着质量相同的小球A、B、C，如图5-17所示，现将它们排成一直线，并使细线拉直，让它们在桌面绕O点做圆周运动，如果增大转速，细线将在OA、AB、BC三段线中的_段先断掉图5-1711(6分)质量为4 t的汽车，以5 m/s的速率匀速通过半径为50 m的圆弧拱桥，桥面对汽车的动摩擦因数为0.5，求汽车通过桥面最高点时汽车的牵引力12(7分)质量为M的人抓住长L的轻绳，绳的另一端系着质量为m的小球，现让小球在竖直平面内做圆周运动，当球通过最高点时速率为v，则此时人对地面的压力是多大？13(7分)两个质量分别是m1和m2的光滑小球套在光滑水平杆上，用长为L的细线连接，水平杆随框架以角速度做匀速转动，两球在杆上相对静止，如图5-18所示，求两球离转动中心的距离R1和R2及细线的拉力图5-18参考答案一、选择题(每小题4分，共28分)1解析：A、B、C的说法不完整，缺少条件，故不正确，只有在v不变的条件下，才能说a与r成反比，与r成反比，在不变的条件下，a与r成反比故D正确答案：D2解析：匀速圆周运动中，速度和加速度方向时刻在变，故A、B错，C对；物体只有做匀速圆周运动时，其合力才垂直于速度，不改变线速度大小，D错故C选项正确答案：C3解析：向心加速度不改变速度大小，只改变速度方向，所以，a1a2意味着甲的速度方向比乙的速度方向变化得快故D选项正确答案：D4解析：物体A在水平台上，受重力G竖直向下，支持力FN竖直向上，且两力是一对平衡力，至于物体A是否受摩擦力，方向如何，由运动状态分析才知道，由于A随圆盘做圆周运动，所以必须受到向心力作用，G与FN不能提供向心力，只有A受摩擦力F且指向圆心充当向心力，才能使物体有向心力而做匀速圆周运动故B正确答案：B5解析：物块做匀速圆周运动时，具有大小不变的向心加速度和向心力，即合外力的大小不变，且指向圆弧的圆心，这个合力是由重力、弹力和摩擦力合成的，其中重力不变，弹力和摩擦力都相应地发生变化，故C正确答案：C6解析：汽车过凸形桥，在桥顶时汽车对桥的压力为：Fmg-mR为桥的曲率半径是固定的，可是v越大，F越小，所以为了减小车对桥的压力，应以较快的速度通过桥顶答案：B7解析：车厢突然制动时，重球由于惯性，继续向前运动，而悬线欲使它改变运动方向则沿圆弧运动，所以拉力变大，即B正确答案：B二、非选择题(共32分)8解析：由向心力公式Fm2R得解联立方程得：F20 N答案：209解析：在最低点时FN-mgmFNm(g)所以FfFNm(g)答案：m(g)10解析：同一细线，OA、AB、BC各段线所承受的最大拉力是相等的，转速增大时，实际拉力大的先断，所以此题关键是求出OA、AB、BC各段的拉力与转速的关系对C：FCm2rcm42()2rc对B：FB-FCm2rB，则FBFC m2rBm42()2(rBrC)对A：FA-FBm2rA，对FAFBm2rAm42()2(rArBrC)显然，OA段所受的实际拉力最大，所以转速增大时，三段线中OA段最先断答案：OA11解析：汽车通过桥顶时受到重力G和支持力FN以及牵引力F及摩擦力Ff在竖直方向：mg-FNm所以FNmg-m 桥面对汽车的摩擦力FfFN由于汽车做匀速圆周运动通过最高点，故它在切线方向的合外力应为零，因此牵引力FFfm(g-)0.54103(10-)1.9103 N答案：1.9103 N12解析：对球进行受力分析，由牛顿第二定律可得：Fmgm所以Fm-mg即轻绳对小球的拉力为F再对人进行受力分析，即受重力、地面对人的支持力和轻绳对人的拉力所以FNFMgFNMg-FMg- (m -mg)(Mm)g-m 由牛顿第三定律：人对地面的压力大小FNFN(