第六章 3 向心加速度（课件+练习）-新教材高中物理必修第二册【优化探究】(人教版)

[A组　素养达标] 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a1>a2，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[来源:学科网] C．甲的轨道半径比乙的轨道半径小 D．甲的线速度方向比乙的线速度方向变化快 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，a1>a2表明甲的线速度方向比乙的线速度方向变化快，D对． 答案：D 2．一物体以4 m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为4 s，则该物体的向心加速度大小为(　　) A．2 m/s2　　　　　　 B．4 m/s2 C．2π m/s2 D．4π m/s2 解析：物体的向心加速度an＝ m/s2＝2π m/s2，故C正确．＝，所以物体的向心加速度为an＝，又v＝ 答案：C 3.荡秋千是儿童喜爱的运动，当秋千荡到最高点时小孩的加速度方向可能是(　　) A．1方向 B．2方向[来源:学科网] C．3方向 D．4方向 解析：小孩在最高点时速度为零，由an＝可知，此时的向心加速度为零，小孩只沿切线方向加速，切向加速度不为零，所以在最高点时小孩的加速度方向为2方向，选项B正确．[来源:学科网] 答案：B 4.如图所示，地球绕地轴O1O2以角速度ω旋转，A、B为地球表面上两点，下列说法中正确的是(　　) A．A、B两点具有相同的角速度 B．A、B两点具有相同的线速度 C．A、B两点具有相同的向心加速度 D．A、B两点的向心加速度方向都指向球心 解析：A、B两点随地球自转，角速度等于地球自转的角速度，A正确；A、B两点做圆周运动的半径不同，根据v＝ωr可知B错误；根据a＝ω2r可知，A、B两点的向心加速度不同，C错误；A、B两点的向心加速度方向都指向各自所在纬度圈的圆心，D错误． 答案：A 5.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RB∶RC＝3∶2，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3∶2∶2 B．角速度之比为3∶3∶2 C．转速之比为2∶3∶2 D．向心加速度大小之比为9∶6∶4 解析：根据传动的特点可知，va＝vb，ωb＝ωc， 由v＝ωr可得vb∶vc＝RB∶RC＝3∶2， 故va∶vb∶vc＝3∶3∶2，A错误； 由ω＝＝3∶2， ＝可得ωa∶ωb＝ 所以ωa∶ωb∶ωc＝3∶2∶2，B项错误； 根据ω＝2πn可知，转速之比就等于角速度之比，C项错误； 由a＝ωv可得aa∶ab∶ac＝9∶6∶4，D项正确． 答案：D 6．(多选)儿童乐园中，一个小孩骑在木马上随木马一起在水平面内匀速转动．转轴到木马的距离为r，小孩的向心加速度为a，把小孩的转动看作匀速圆周运动， 则(　　) A．小孩相对于圆心的线速度不变 B．小孩的线速度大小为 C．小孩在时间t内通过的路程为s＝ D．小孩做匀速圆周运动的周期T＝2π 解析：小孩做匀速圆周运动，各时刻相对圆心的线速度大小不变，但方向时刻在变，A错误；由a＝，D正确．＝2π ＝＝，C错误；做圆周运动的周期T＝，B正确；在时间t内小孩通过的路程s＝vt＝t得v2＝ra，所以v＝ 答案：BD 7.(多选)如图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一条细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动．若两球质量之比mA∶mB＝2∶1，那么A、B两球的(　　) A．运动半径之比为1∶2 B．加速度大小之比为1∶2 C．线速度大小之比为1∶2 D．向心力大小之比为1∶2 解析：两球的向心力都由细绳拉力提供，大小相等，两球都随杆一起转动，角速度相等，D错．设两球的半径分别为rA、rB，转动角速度为ω，则mArAω2＝mBrBω2，所以rA∶rB＝mB∶mA＝1∶2，A对.，C对． ＝＝，B对.＝＝ 答案：ABC 8.如图所示，定滑轮的半径r＝2 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点向心加速度多大？ 解析：由v2＝2ah得重物下落1 m的速度v＝ m/s＝2 m/s， P点线速度vP＝v＝2 m/s， 由an＝得 an＝ m/s2＝200 m/s2. ＝ 答案：200 m/s2 [B组　素养提升] 9.自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径rB＝4rA、rC＝8rA，如图所示．当自行车正常骑行时A、B、C