学年高中物理第章曲线运动专题向心加速度情景分组训练新人教版必修

1、学年高中物理第章曲线运动专题.向心加快度状况分组训练新人教版必修学年高中物理第章曲线运动专题.向心加快度状况分组训练新人教版必修PAGE学年高中物理第章曲线运动专题.向心加快度状况分组训练新人教版必修专题5.5向心加快度【本节知识清单】1.任何做匀速圆周运动的物体加快度都指向，这个加快度叫做，这个加快度是用来描述变化快慢的物理量。2.物体做匀速圆周运动时，向心加快度的大小可以用线速度、角速度、周期、频率与半径表达，即a=。3.由向心加快度表达式可以看出，在匀速圆周运动中，当一准时，加快度与半径成正比；当时，加快度与半径成反比。【答案】1.圆心；向心加快度；速度方向2.；3.角速度；线速度【教材

2、习题变式】1.（问题与练习1变式）做匀速圆周运动的两物体甲和乙，它们的向心加快度分别为a1和a2，且a1a2，以下判断正确的选项是()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【答案】D2.（问题与练习2变式）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，向心加快度为an，那么()A角速度eqf(an,R)B时间t内经过的行程为steqr(anR)C周期Teqr(f(R,an)D小球的时间t内经过的位移s=teqr(anR)【答案】B3.（问题与练习3变式）以以下列图，压路机大轮的半径R是小轮半径r的2倍，压路机

3、匀速行驶时，大轮边缘上A点的向心加快度是12cm/s2，则小轮边缘上B点的向心加快度大小为，大轮上距轴心的距离为eqf(R,3)的C点的向心加快度大小等于。【答案】24cm/s2；4cm/s2【分析】由于压路机整体向前匀速行驶，所以车轮A、B的轮缘上各点线速度大小相同，则由aeqf(v2,r)可知aB2aA24cm/s2。又由于A、C两点同轴转动，角速度相同即CA，故由a2r可得aCeqf(aA,3)4cm/s2.4.（问题与练习4变式）以以下列图，一轻杆一端固定在O点，杆的中点固定一小球，小球绕O点在竖直平面内以速率v做匀速圆周运动，在转过的圆心角为的时间内杆的端点经过的弧长为s，以下说法正

4、确的选项是（）A杆长为B小球转动的角速度大小为C小球转动的周期为D小球的向心加快度为【答案】A【分析】杆的端点以杆长为半径做圆周运动，由s=r得杆长为，A正确。小球的转动半径为r/2，故小球转动的角角速度为，转动周期，B、C错误。由，D正确。【本节考点题组】【题组一】向心加快度的理解1.以下说法中正确的选项是()A匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加快度B做匀速圆周运动的物体，诚然速度大小不变，但方向时辰都在改变，所以必有加快度C做匀速圆周运动的物体，加快度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动D匀速圆周运动的加快度大小诚然不变，但方向向来指向圆心，加快度的方向发生了变

5、化，所以匀速圆周运动既不是匀速运动，也不是匀变速运动【答案】BD2.关于做匀速圆周运动物体的向心加快度的方向，以下说法中正确的选项是()A与线速度方向向来相同B与线速度方向向来相反C向来指向圆心D向来保持不变【答案】.C【分析】匀速圆周运动中速度大小不变，向心加快度的方向向来与线速度方向垂直即向来指向圆心，A、B错误，C正确；做匀速圆周运动物体的向心加快度的大小不变，而方向时辰变化，D错误3.关于向心加快度，以下说法中正确的选项是()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aeqf(v2,r)只适用于匀速圆周运动【答案】C【分析】由于向心加快

6、度只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以向心加快度是描述线速度方向变化快慢的物理量，故C正确，A、B错；公式aeqf(v2,r)不仅适用于匀速圆周运动，也适用于变速圆周运动，只但是在变速圆周运动中a与v是对应于同一时辰即同一地址的，故D错误4.一物体以4m/s的速率沿圆弧运动，角速度为rad/s，则物体在运动过程中某时辰的速度变化率的大小为A.2m/s2B.4m/s2C.0D.4m/s2【答案】D【分析】由题意知物体做匀速圆周运动，则在运动过程中作一时辰的速度变化率即加快度的大小均是相同的，由、得，D正确。5.如图为A、B两物体做匀速圆周运动的向心加快度大小随半径r变化的图像，由图可知（）A

7、.A物体运动的线速度大小不变B.A物体运动的角速度不变C.B物体运动的角速度不变D.B物体运动的线速度大小不变【答案】AC【分析】由av2/r可知在线速度大小不变时向心加快度a与半径r成反比，故A正确B错误；由a2r可知在角速度不变时其向心加快度a与半径r成正比，C正确D错误。6.关于做匀速圆周运动的质点，以下说法正确的选项是()A依照公式av2/r，可知其向心加快度a与半径r成反比B依照公式a2r，可知其向心加快度a与半径r成正比C依照公式v/r，可知其角速度与半径r成反比D依照公式2n，可知其角速度与转数n成正比【答案】.D【题组二】向心加快度的比较与计算1.在地球表面处取这样几个点：北极

8、点A、赤道上一点B、AB弧的中点C、过C点的纬线上取一点D，以以下列图，则()AB、C、D三点的角速度相同BC、D两点的线速度大小相等CB、C两点的向心加快度大小相等DC、D两点的向心加快度大小相等【答案】ABD2.以以下列图，O、O为两个皮带轮，O轮的半径为r，O轮的半径为R，且Rr，M点为O轮边缘上的一点，N点为O轮上的任意一点，当皮带轮转动时，(设转动过程中不打滑)则()AM点的向心加快度必然大于N点的向心加快度BM点的向心加快度必然等于N点的向心加快度CM点的向心加快度可能小于N点的向心加快度DM点的向心加快度可能等于N点的向心加快度【答案】A【分析】在O轮的边缘上取一点Q，则Q点和N

9、点在同一个轮子上，其角速度相等，即QN，又rQrN，由向心加快度公式an2r可知aQaN；由于皮带转动时不打滑，Q点和M点都在由皮带传动的两个轮子边缘，这两点的线速度大小相等，即vQvM，又rQrM，由向心加快度公式aneqf(v2,r)可知，aQaN，A正确3.以以下列图的靠轮传动装置中右轮半径为2R，a为它边缘上的一点，b为轮上的一点，b距轴为r,左侧为一轮轴，大轮的半径为4R，d为它边缘上的一点，小轮的半径为R，c为它边缘上的一点。若靠轮不打滑传动，则()cbadAb点与d点的线速度大小相等Ba点与c点的线速度大小相等Cc点与b点的角速度大小相等Da点与d点的向心加快度大小之比为1:8【

10、答案】BD4.以以下列图，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。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，这时小球的向心加快度的大小为A.B.C.D.【答案】A【分析】由于圆环的限制，小球只能沿圆环做圆周运动，运动轨迹即为圆环，轨迹圆心就是环心，故其轨迹半径等于圆环半径R。小球运动到最低点时的瞬时速度大小为v，则对应于此时的向心加快度为，故A正确。5.以以下列图，定滑轮的半径r2cm.绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释放，测得重物以加快度a2m/s2向下做匀加快运动在重物由静止下落1m的瞬时，滑

11、轮边缘上P点的角速度_rad/s，向心加快度an_m/s2.【答案】100；200【分析】由题意知，滑轮边缘上的点的线速度与物体的速度相等由位移速度公式2asv2得v2m/s，又由于vr，所以100rad/s，anv200m/s2.6.以以下列图，质量为m的小球用长度为l的悬绳固定于O点，在O点正下方处有一颗圆滑的钉子。瓜把悬绳拉直与竖直方向成必然角度，由静止释放小球，则小球从右向左摆的过程中，悬绳碰到钉子前后小球的向心加快度之比为。【答案】【分析】绳子在碰到钉子前后速度大小不变，而轨迹半径突然由l变为，由，故【题组三】传动问题1.图示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r1,从转动的半径为r2

12、.已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑,以下说法正确的选项是()A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动C.从动轮的转速为D.从动轮的转速为【答案】BC【分析】由于皮带不打滑,两轮缘上各点的线速度等大,各点做圆周运动的速度方向为切线方向,则皮带上的M、N点均沿MN方向运动,从动轮沿逆时针方向转动,B正确A错误.依照线速度与角速度的关系式：v=r,=2n，所以nn2=r2r1,n2=,C正确D错误.2.以以下列图，靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍A、B分别为大、小轮边缘上的点，C为大轮上一条半径的中点则()A两轮转动的角速度相等B大轮

13、转动的角速度是小轮的2倍C质点加快度aA2aBD质点加快度aB4aC【答案】D3.以以下列图，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则()3图a点和b点的线速度大小相等a点和b点的角速度大小相等a点和c点的线速度大小相等a点和d点的向心加快度大小相等A.B.C.D.【答案】C【分析】由于b、c、d三点同轴转动，故三点的角速度相等，设为，则三点的线速度大小分别为、。由于右轮与皮带上的小轮经过皮带传动且皮带不打滑，由a点与c点线速度大小相等，即，则右轮即a点的角速度为。由可得a、d两点的向心加快度分别为、,故C正确。4.如图是自行车传动装置的表示图，其中是半径为r1的大齿轮，是半径为r2的小齿轮，是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为nr/s，则自行车前进的速度为()Aeqf(nr1