内容正文:
高中物理人教版(2019)必修第二册同步讲练测
第六章 抛体运动
6.3向心加速度
知识点1:匀速圆周运动的向心加速度
1.定义:物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心,我们把它叫做向心加速度。
2.向心加速度的方向:始终沿半径指向圆心,与该点线速度的方向垂直,但方向时刻在改变。
3.向心加速度的大小:
4.注意事项:中,与是成正比还是反比由已知条件决定,当一定时,与是成正比,当一定时,与是成反比。
5.向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小。
知识点2:对向心加速度的理解
1.向心力产生向心加速度。
2.向心加速度的方向时刻在改变,因此圆周运动是变加速运动。
3.为实际加速度,为向心加速度。在匀速圆周运动中,总是指向圆心且;在非匀速圆周运动中,不指向圆心,与半径有一个夹角,并且。
例1.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相同的时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,它们的向心加速度之比是多少?
【解析】 解:A、B两艘快艇做匀速圆周运动,由于在相同的时间内它们通过的路程之比是4:3,所以它们的线速度之比
由于在相同的时间内运动方向改变的角度之比是3:2,所以它们的角速度之比
由于向心加速度a=vω,故向心加速度之比为
例2.甲、乙两物体都在做匀速圆周运动,关于以下四种情况各举一个实际的例子。在这四种情况下,哪个物体的向心加速度比较大?
A.它们的线速度大小相等,乙的半径小
B.它们的周期相等,甲的半径大
C.它们的角速度相等,乙的线速度小
D.它们的线速度大小相等,在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大
【解析】 A.自行车的前后齿轮,后齿轮半径小于前齿轮半径,通过链条相连,与链条接触的点线速度大小相同,根据 可知,当它们的线速度相等,乙的半径小,则乙物体的向心加速度大;
B.自行车后齿轮和后轮,同轴转动,周期相同,后轮半径大,根据 ,可知,当它们的周期相等,甲的半径大,则甲物体的向心加速度大;
C.自行车后齿轮和后轮,同轴转动,周期相同,后齿轮边缘线速度小于后轮边沿速度,当它们的角速度相等,乙的线速度小,由v=ωr,则乙物体的半径小;根据a=ω2r,可知,当它们的角速度相等,所以乙物体的向心加速度小,即甲物体的向心加速度大;
D.自行车的前后齿轮,后齿轮半径小于前齿轮半径,通过