内容正文:
课时5.5 向心加速度
一、选择题
1.关于向心加速度,下列说法正确的是( )
A.由知,匀速圆周运动的向心加速度恒定
B.匀速圆周运动不属于匀速运动
C.向心加速度越大,物体速率变化越快
D.做圆周运动的物体,加速度时刻指向圆心
【答案】B
【解析】A.向心加速度是矢量,且方向始终指向圆心,因此为变量,故A错误;
B.匀速运动是匀速直线运动的简称,匀速圆周运动其实是匀速率圆周运动,存在向心加速度,故B正确;
C.向心加速度不改变速率,只改变速度方向,故C错误;
D.只有匀速圆周运动,加速度才时刻指向圆心,故D错误。
故选B。
2.如图为一压路机的示意图,其大轮半径是小轮半径的1.5倍.A、B分别为大轮和小轮边缘上的点.在压路机前进时( )
A.A、B两点的线速度之比为:2:3
B.A、B两点的线速度之比为:3:2
C.A、B两点的角速度之比为:3:2
D.A、B两点的向心加速度之比为:2:3
【答案】D
【解析】AB、压路机前进时,其轮子边缘上的点参与两个分运动,即绕轴心的转动和随着车的运动;与地面接触点速度为零,故、两点圆周运动的线速度大小都等于汽车前进的速度大小,故、两点的线速度之比,故选项A、B错误;
CD、、两点的线速度之比,根据公式可知,线速度相等时角速度与半径成反比,故、两点的角速度之比,由可知,、两点的向心加速度之比,故选项D正确,C错误.
3.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
B.任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向不相同
C.线速度
D.任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同
【答案】C
【解析】
A、椭圆环上各点角速度相等,根据公式 ,向心加速度与到转动轴O的距离成正比 ,故A错误;
B、三点向心加速度的方向均是水平指向AB轴的,可以看出任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向相同,故B错误;;
C、,由 可以知道,线速度 ,所以C选项是正确的;
D、线速度的方向为该点的切线方向,任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均相同,故D错误
故选C
4.如图所示,两个摩擦传动的轮子,A为主动轮,已知A、B轮的半径比为R1:R2=1:2,C点离圆心的距离为 ,轮子A和B通过摩擦的传动不打滑,则在两轮子做匀速圆周运动的过程中,以下关于A、B、C三点的线速度大小V、角速度大小ω、向心加速度大小a之间关系的说法正确的是( )
A.VA<VB , ωA=ωB
B.aA>aB , ωB=ωC
C.ωA>ωB , VB=VC
D.ωA<ωB , VB=VC
【答案】B
【解析】A.因为靠摩擦传动轮子边缘上点的线速度大小相等,所以vA=vB,R1:R2=1:2,根据v=rω知,ωA:ωB=2:1.故A错误;
B.A、B两点的线速度大小相等,根据a=v2/r知,aA>aB.B、C共轴转动,则角速度相等.故B正确.
CD.A、B两点的线速度大小相等,根据v=rω知,ωA>ωB;B、C的角速度相等,根据v=rω知,vB>vC,故CD错误;
故选B.
5.有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )
A.点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车因轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大
D.太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动,其加速度为零
【答案】B
【解析】点火后,火箭的速度为零,但是加速度不为零,故A错误;轿车紧急刹车,速度变化比较快,即加速度很大,故B正确;磁悬浮列车高速行驶,速度很大,若做匀速运动,加速度为零,故C错误;太空中的空间站绕地球匀速转动,有向心加速度,其加速度不为零,选项D错误;故选B.
6.如图所示,用细线吊着一个质量为m的小球,使小球在水平面内做圆锥摆运动,关于小球受力正确的是( )
A.受重力、拉力、向心力 B.受重力、拉力 C.受重力 D.以上说法都不正确
【答案】B
【解析】小球在水平面内做匀速圆周运动,对小球受力分析,如图
小球受重力和绳子的拉力作用,两者的合力提供向心力,故ACD错误,B正确。
故选B。
7.如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是( )
A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来
B.人在最高点时对座位不可能产生压力
C.人在最低点时对座位的压力等于mg
D.人在最低点时对座位的压力大于mg
【答案】D
【解析】A.在最高点只要速度够大,则人对桌椅产生一个向上的作用力,既是没有安全带人也不会掉下去,A错误;
B.在最高点人对桌椅产生压力,则