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课时作业(7) 向心加速度
1.关于圆周运动的概念,以下说法中正确的是( )
A.匀速圆周运动是速度恒定的运动
B.做匀速圆周运动的物体,向心加速度越大,物体的速度增加得越快
C.做圆周运动的物体加速度方向一定指向圆心
D.物体做半径一定的匀速圆周运动时,其线速度与角速度成正比
D [匀速圆周运动的速度方向是轨迹切线方向,时刻改变,故A错误.做匀速圆周运动的物体,速度大小不变,方向改变,向心加速度越大,速度方向改变的越快,故B错误.只有匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,变速圆周运动的加速度不指向圆心,故C错误.物体做半径一定的匀速圆周运动时,根据v=rω,其线速度与角速度成正比,故D正确.]
2.关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是( )
A.它描述的是线速度方向变化的快慢
B.它描述的是线速度大小变化的快慢
C.它描述的是角速度变化的快慢
D.匀速圆周运动的向心加速度是恒定不变的
A [向心加速度只改变物体的速度的方向而不改变速度的大小,所以向心加速度表示物体线速度方向变化快慢,故A正确,B、C错误;匀速圆周运动的向心加速度大小不变,方向始终指向圆心,则向心加速度是变化的,并非恒定不变的,故D错误.]
3.关于向心加速度,下列说法正确的是( )
A.由an=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.向心加速度可以改变速度方向,也能改变速度大小
D.做圆周运动的物体,加速度方向时刻指向圆心
B [由an=知,匀速圆周运动的向心加速度大小是恒定的,但是方向不断改变,选项A错误;匀速圆周运动的速度方向不断改变,故不属于匀速运动,选项B正确;向心加速度只改变速度方向,选项C错误;只有做匀速圆周运动的物体,加速度方向才时刻指向圆心,选项D错误.]
4.(多选)下图是中国古代玩具饮水鸟的示意图,它的神奇之处是,在鸟的面前放上一杯水,鸟就会俯下身去,把嘴浸到水里,“喝”了一口水后,鸟将绕着O点不停摆动,一会儿它又会俯下身去,再“喝”一口水.P、Q是饮水鸟上两点,且rPO>rQO,则在摆动过程中( )
A.P点的线速度小于Q点的线速度
B.P点的角速度等于Q点的角速度
C.P点的向心加速度小于Q点的向心加速度
D.P、Q两点的线速度方向相反
BD [根据同轴转动角速度相等知P、Q两点的角速度大小相同,故B正确;根据v=ωr知P点半径大,线速度较大,故A错误;根据a=ω2r知P点半径大,加速度较大,故C错误;P、Q两点的线速度均与杆垂直,方向相反,选项D正确.]
5.如图所示,转动自行车的脚踏板时,关于大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的A、B、C三点的向心加速度的说法正确的是( )
A.A点的向心加速度比B的点大
B.B点的向心加速度比C的点大
C.C点的向心加速度最大
D.以上三种说法都不正确
C [因AB线速度相等,则应用向心加速度公式an=,又因A的半径大于B的半径,可知,A的向心加速度小于B的向心加速度,故A错误;B与C绕同一转轴转动,角速度相等,根据an=ω2r可知半径大的向心加速度大,则C的加速度大,故B错误;由以上分析可知,C点的向心加速度最大,选项C正确,D错误.]
6.电影《流浪地球》中通过让圆形空间站(如图所示)旋转的方法获得人工重力.已知空间站半径为1 000米,为了使宇航员感觉跟在地球表面上的时候一样“重”,g取10 m/s2,空同站转动的角速度为( )
A.10 rad/s
B.1 rad/s
C.0.1 rad/s
D.0.01 rad/s
C [空间站中宇航员做匀速圆周运动,使宇航员感受到与地球一样的“重力”是向心力所致,则根据g=ω2r,则ω==0.1 rad/s,故选项C正确,A、B、D错误.]
7.如图所示,一个球绕直径匀速转动,球面上有A、B两点,则( )
A.可能vA<vB,也可能vA>vB
B.A、B两点的向心加速度都指向球心O
C.由a=可知aA>aB
D.由a=ω2r可知aA<aB
D [由于A、B两点是同轴转动,故它们的角速度相同,由图可知rA<rB,根据v=ωr,可知vA<vB,故A错误;质点A、B的向心加速度方向都指向圆心,如题图,A、B的向心加速度都是垂直转轴指向转轴,它们都不是指向球心,故B错误;由于A、B两点是同轴转动,故它们的角速度相同,由题图可知rA<rB,而且vA<vB,所以不能使用a=判断aA和aB的关系,故C错误;由于A、B两点是同轴转动,故它们的角速度相同,由题图可知rA<rB,根据a=ω2r可知aA<aB,故D正确.]
8.磁带式放音机的转动系统如图所示,在倒带时,主动轮以恒定的角速度逆时针转动,P和Q分别为主动轮和从动轮边缘上的点.则下列说法正确的是( )
A.主动轮上P点的线速度方向不变
B.主动轮上P点的