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[随堂基础巩固]
1.“月球勘探者号”空间探测器绕月球的飞行可以看成匀速圆周运动,关于探测器的运动,下列说法正确的是( )
A.是匀速运动
B.是匀变速运动
C.是变加速曲线运动
D.是向心加速度大小和方向都变化的运动
解析:做匀速圆周运动的物体的速度大小不变,但速度的方向时刻在变化,故A错误;做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,尽管加速度的大小不变,但方向时刻变化,所以C正确,B、D错误。
答案:C
2.一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s,转动周期为2 s,则( )
A.角速度为0.5 rad/s
B.转速为0.5 r/s
C.轨迹半径为 m
D.向心加速度大小为4π m/s2
解析:角速度为ω==4π m/s2,D正确。
m,C正确;向心加速度为an===0.5 r/s,B正确;半径r==π rad/s,A错误;转速为n=
答案:BCD
3.如图5-5-9所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1的半径和轮2的半径相同,轮3的半径和轮4的半径相同,且为轮1和轮2半径的一半,则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比( )
图5-5-9
A.线速度之比为1∶4
B.角速度之比为4∶1
C.向心加速度之比为8∶1
D.向心加速度之比为1∶8
解析:由题意知2va=2v3=v2=vc,其中v2、v3为轮2和轮3边缘的线速度,所以va∶vc=1∶2,A错。
设轮4的半径为r, 则aa=,B错。
==ac,即aa∶ac=1∶8,C错,D对。===
答案:D
4.如图5-5-10所示,质量为m的小球用长为L的悬绳固定于O点,在O点的正下方处有一颗钉子,把悬绳拉直与竖直方向成一定角度,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速度之比为多少?
图5-5-10
解析:在悬绳碰到钉子的前后瞬间,速度不变。做圆周运动的半径从L变成了,得两次向心加速度之比为半径之反比,即2∶3。
,则根据加速度公式a=
答案:2∶3
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[随堂基础巩固]
1.关于向心力的说法中正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生向心力
B.向心力不改变做圆周运动物体的速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体其向心力是恒定不变的
D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
解析:根据牛顿第二定律,力是改变物体运动状态的原因,物体做匀速圆周运动是由于受到了指向圆心的向心力,A错。向心力与瞬时速度垂直,不改变速度大小,只改变速度方向,B对。做匀速圆周运动的物体向心力大小是恒定不变的,但方向时刻改变,C错。只有做匀速圆周运动的物体所受各力的合力才一定是向心力,D错。
答案:B
2.如图5-6-8所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受的向心力是( )
A.重力
B.弹力
图5-6-8
C.静摩擦力
D.滑动摩擦力
解析:物体随圆筒一起转动需要向心力, 竖直方向上物体受到重力和静摩擦力的作用,而且重力和静摩擦力是在竖直方向的一对平衡力,二者的合力为零;水平方向上物体受到内壁的弹力,方向始终指向圆心,就是这个弹力提供了物体做圆周运动的向心力。
答案:B
3.如图5-6-9所示,在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心。能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是( )
图5-6-9
解析:由于雪橇在冰面上滑动,其滑动摩擦力方向必与运动方向相反,即沿圆的切线方向;因雪橇做匀速圆周运动,合力一定指向圆心。由此可知C正确。
答案:C
4.如图5-6-10所示,天车的钢丝L=2 m,下面吊着质量为m=2.8×103 kg的货物,以速度v=2 m/s匀速行驶。天车突然刹车,钢丝绳受到的拉力是多少?(g取10 m/s2)
图5-6-10
解析:由F-mg=m
得F=3.36×104 N。
答案:3.36×104 N
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[随堂基础巩固]
1.在水平面上转弯的自行车,向心力是( )
A.重力和支持力的合力
B.静摩擦力
C.滑动摩擦力
D.重力、支持力、摩擦力的合力
解析:在水平面上转弯的自行车,摩擦力提供车辆转弯所需的向心力,而车轮没有相对路面打滑,故该摩擦力是静摩擦力。
答案:B
2.关于离心运动,下列说法中正确的是( )
A.物体突然受到离心力的作用,将做离心运动
B.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然变大时将做离心运动
C.做匀速圆周运动的物体,只要提供向心力的合力大小发生变化,就将做离心运动
D.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动
解析:当物体所受到的提供向心力的合力小于所需要的向心力时,就会发生离心运动,并不是受到所谓“离心力”的作用所致。
答案:D
3.乘坐游乐园的过山车时,质量为m的人随车