假期作业11 向心加速度向心力-【快乐假期】2025-2026学年高一物理暑假作业（全学年）

三0022.-..- 5.AD[A、B分别是同一转轴上两个轮子边缘上的点，它们 的角速度相同，A对；由v=wr得，℃A:℃g=r:R=1:2,B 错；B、C为与皮带相连的两轮子边缘上的点，它们的线速度 大小相等，故D对；由v=wr得，wg:wc=r:R=2:3, C错.] 6.AC[齿轮的转速与齿数成反比，所以B齿轮的转速：2= ,故A项正确，B项错误；齿轮A边缘的线速度：心，一 22 仙r=2πn17,齿轮B边缘的线速度：=w2r2=2πn2r2,因 两齿轮边缘上点的线速度大小相等，即：=2，所以： 2πn1r1=22r2,即两齿轮半径之比：r1:T2=n2:n1= 之1：之2，故C项正确，D项错误.] 7.A[自行车的链条不打滑，链轮A边缘的线速度与飞轮C 边缘的线速度大小相等，根据公式o=awr,半径关系为rA:rc =wc:ωA=3：1,故A项正确；飞轮C的角速度与后轮B 的角速度相同，根据公式v=awr,rB:rc=g:c=12:1,故 B项错误；飞轮C角速度与后轮B角速度相同，所以wA:ωg =wA·wc=1:3,故C项错误；链轮A边缘的线速度与飞轮 C边缘的线速度大小相等，所以℃a:℃B=c:℃g=1:12,故 D项错误.] 8.C[A、B通过链条传动，A的线速度等于B的线速度，故A 错误；飞轮与后车轮共轴，B的角速度等于C的角速度，故B 错误；由v=wr及rA=2rB可得2A=wg=c,则A转动一 图，C转动2图，故C正确；由℃A=wArA=VB=wBrB,C= ωgrc,仅将链条从飞轮2挡调到1挡，飞轮半径变大，w变 小，则c变小，即后轮速度变小，故D错误.] 9.B[乾起杆向下运动的速度=-03m/s=0.3m/s, 故A错误；拖把杆上段1s内匀速下压了30cm,则螺杆转动 6圈，即拖把头的转速为n=6r/s,则拖把头转动的角速度w =2πn=12πrad/s,拖把头边缘的线速度=aR=1.2πm/s, 故B正确，C、D错误.] 素养培优 1.解析：(1)从题图可知滚轮的转动方向为逆时针. (2)开始缠绕时速度最小min=wr1 其中w=2n=2x×8rad/s=xad/s vmn=wr1=πX0.2m/s=0.2πm/s 缠满时速度最大max=wr2=πX0.8m/s=0.8元m/s. (3)由于电缆线的缠绕速度逐渐增大，因此从开始缠绕到缠 绕长度为电缆线长度一半时所用时间要大于？： 答案：(1)逆时针(2)0.8πm/s0.2πm/s(3)见解析 2.解析：(1)根据题意可知，雨滴抛出时的速度大小为=wR, 多直方向旅据A=立，解得√图 雨滴飞行的水平位移大小工==R√g /2h (2)雨滴着地时竖直方向速度飞，=gt=√2gh, 则雨滴着地时速度0=√2十u,=√0R2十2gh; (3)雨滴在地面上形成圆的半径为r=√R2十x= R1+2o五 g 雨谪在地面上形成圆的周长5=2xr=2xR/十2五 g 答案：1)wR√g h(2)√mR2+2gh (3)2mR/1+2a万 g 7 一物理) 假期作业11 情景辨析 (1)/(2)×(3)×(4)/(5)×(6)× 技能提升 1.D[匀速圆周运动的加速度大小不变，方向时刻改变，是变 量，故匀速圆周运动是变加速运动，匀速圆周运动的速度时 刻改变，这里“匀速”的含义是“匀速率”，并非匀速运动，做匀 速圆周运动的物体的运动状态也在时刻改变并非处于平衡 状态.] 2.D[A点和B,点是链条传动，线速度大小相等，方向不同， 故A错误；A点和C点是同轴转动，角速度相同，即ωA= ,根据。=m,可得==子，周为队=阳，所以 1 :=2：1,故D正确，因为两齿轮的半径关系未知，无法 比较B、C两点向心加速度的大小，故BC错误.] 3.D[D.由题意可知，球面上P、Q两点转动时属于同轴转 动，故角速度大小相等，故D正确；A.由题图可知，球面上 P,Q两，点做圆周运动的半径的关系为rp<rQ,故A错误； B.根据v=rw可知，球面上P、Q两点做圆周运动的线速度 的关系为vp<o,故B错误；C.根据an=ru2可知，球面上 P,Q两点做圆周运动的向心加速度的关系为a,<aQ,故C 错误.] 4.BC[a、b两点绕同轴转动，角速度相同，由于半径不同，线 连度不同，0=m,0%==号R:R=厅2， a=w2r,a。:a6=r。:r=√3：2.所以A、D错误，B、C 正确.] 5.B[老鹰在空中做圆周运动，受重力和空气对它的作用力 两个力的作用，两个力的合力充当它做圆周运动的向心力， 但不能说老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力三个力的 作用.选项B正确.」 6.C[小球转动的角速度ω=2πn=12rad/s,弹簧的弹力为小 球做圆周运动提供向心力，即kx=mw(x。十x),解得x= mwx0=0.5×122×0.2 k-ma-360-0.5X12m=0.05m=5.0cm,选项C 正确.门 7.D[物块在最高点和最低点仅受到重力和支持力的作用， 没有摩擦力，而在a、b两点，摩擦力最大，A、C错误；在a、b 两点，水平木板对物块的作用力的竖直分量与物块的重力平 衡，水平分量提供物块做圆周运动的向心力，B错误；由于物 块做匀速圆周运动，因此向心力大小不变，D正确.] 8.B[苹果在最高点c时所受到的支持力和苹果对手的压力 是作用力和反作用力，大小相等，A错误：苹果在b位置和d 位置时受到的弹力大小相等，方向均竖直向上；受到的摩擦 力大小相等，方向相反，B正确，C错误；苹果做匀速圆周运 动，合力大小不变，方向一直在变化，D错误.] 9.解折：1)木块的角速度w票。 (②)木块的线速度为U=ar=2” T (3)摩擦力提供木块做圆周运动所需的向心力， 则f=4rmr T21 答案：(1)(2)2(3)4m T2 素养培优 1.解析：(1)小球从A点飞出后做平抛运动，竖直方向满足h= 合t,解得1=08s 3 k经饶乐联明 (2)小球离开最高点时的速度大小为=BC=6m/s. (3)人松手前小球运动到A点时，对小球由牛顿第二定律得F 十mg=m2,代入数据解得绳对球的拉力大小为F,=30N 答案：(1)0.8s(2)6m/s(3)30N 2.解析：(1)当系统处于静止状态时，小 O1-@ 球受重力、拉力和BC杆的禅力处于 平衡，根据平衡知 F=mgtan 0 (2)当轻杆BC对小球的弹力为零F,← B 时，小球靠重力和拉力的合力提供向 心力，根据牛顿第二定律得mgtan日 =mo'L mg 解得：ω= /gtan 0 在竖直方向上小球合力为零，有F2cos=mg 解得：F2=mg cos 0 当角速度增大时，由于小球竖直方向上的合力为零，则细线 上的弹力不变. 答案：mgan9(2√20 。ω变化时细线上 的弹力大小不变 假期作业12 情景辨析 (1)/(2)√(3)√(4)√ 技能提升 1.AB[分析两球的受力，可知重力、弹力相等，向心力也相 等，选项D错误向心力卫。=m号，A小琅对应的辛径大， 则其线速度也较大，选项A正确.向心力F=mrw2,A小球 对应的半径大，则其角速度较小，选项B正确.向心力F。= m(停)A小球时应的丰经大，则共周有较大，选项C 错误.] 2.C[依题意，当内、外轨均不会受到轮缘的挤压时，由重力 和支持力的合力提供向心力，有mgan0=ma。=m,解得 火车的向心加速度大小及该弯道的半径为a.=gtan0,r= gtan0,即o=√grtan0,显然规定的行驶速度与火车质量无 关，故A、B、D正确；当火车速率大于v时，重力与支持力的 合力不足以提供火车所需向心力，则外轨将受到轮缘的挤 压，故C错误.] 3.B[飞鸟做圆周运动，受到的合力提供向心力，则F=m R 故合力为兴，故B项正确门 4.C[水处于失重状态，仍然受到重力作用，这时水受的合力 提供向心力，使水做圆周运动.门 5.BCD[由于在最高点圆管能支撑小球，所以小球的速度最 小值为零，故A错误；小球在最低点，根据牛顿第二定律有 FN一mg=ma,加速度向上，则小球处于超重状态，故B正 确；小球经过最高，点P时，若对轨道的压力为零，则重力提 供向心力，小球处于完全失重状态，故C正确；若过最高点 的速度小于√g工，则在P点轨道对小球有向上的弹力，根据 牛领第二定律可得mg一人、=m艺，此时经过表高点P的 速度增大，则小球在P点对管壁的压力减小，故D正确.] .-S0M%□ 6ACD[小球在c点时由牛顿第二定律得：mg=R,巴月 √gR,A项正确；小球在c,点具有速度，它将做平抛运动，并 非做自由落体运动，B错误.小球由c点平抛，在平抛运动过 复中由运动学公式得：x=1,2R=名g,每得：=2√图D 项正确；x=2R,C项正确.] 7.解析：(1)小汽车在最高点 mg一，=m发 由牛顿第三定律可知，F'N=1000N 车对桥面压力为1000N. (2)当mg=m受时，车对桥面压力为率，达到安全行驶的录 大速度， 此时v=√gR=√25X10m/s=5/10m/s 而2=10m/s<5/10m/s,所以车能正常行驶. 答案：(1)1000N(2)小汽车能正常行驶 8.D[墨水所受陀螺的束缚力消失后，在水平面内（俯视）应 沿轨迹的切线飞出，故AB错误，又因陀螺顺时针匀速转动， 故C错误，D正确.] 9.B[脱水过程中，衣物做离心运动而被甩向桶壁，故A正 确.水滴的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向 心力大于该附着力时，水滴被甩掉，故B错误.F=mwR,w 增大，所需向心力F增大，会有更多水滴被甩出去，故C正 确.靠近中心的衣服，R比较小，角速度ω一样，所需向心力 小，脱水效果较差，故D正确.] 素养培优 1.BD[根据题意可得m(2πn)2r=mg機，可得模拟重力加速 度g樵=4π2n2r,模拟重力加速度与样品的质量无关，离心机 的转速变为原来的2倍，同一位置的“模拟重力加速度”变为 原来的4倍，故A错误，B正确；实验载荷因为有向外飞出的 趋势，对容器壁产生的压力向外，所以模拟重力的方向背离 离心机转轴中心，故C错误；根据牛顿第三定律可知，一台 离心机从静止开始加速转动，会给空间站施加相反方向的 力，使空间站发生转动，所以为防止两台离心机转动时对空 间站的影响，两台离心机应按相反方向转动，故D正确.] 2.解析：(1)当陀螺在轨道内侧最高点时，设轨道对陀螺的支持 力为F、,陀螺所受的重力为mg,轨道对陀螺的吸引力为 F1,最高点的速度为山，受力分析可知： mg十FN-F=mR, 解得FN=10mg; (2)设陀螺在轨道外侧运动到最低点时，轨道对陀螺的支持 力为F2,陀螺所受的重力为mg,轨道对陀螺的吸引力为 F2,最低点的速度为2，受力分析可知：F2一F一mg= mg 由题意可知，当F2=0时，陀螺通过最低点时的速度为最大 值，解得2=√5gR;三022 假期作业11向心加速度 《情境辨析 现在有一种叫作“魔 盘”的娱乐设施，如图所 示.当转盘转动很慢时，人 会随着“魔盘”一起转动，当盘的速度逐渐增大 时，盘上的人便逐渐向边缘滑去，离转动中心 越远的人，这种滑动的趋势越明显，当“魔盘” 转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁 上而不会滑下. (1)人随“魔盘”一起做匀速圆周运动时，其角 速度是不变的 (2)人随“魔盘”一起做匀速圆周运动时，其合 外力是不变的. ( (3)人随“魔盘”一起做匀速圆周运动的向心加 速度与半径成反比， () (4)随“魔盘”一起做匀速圆周运动时，人离“魔 盘”中心越远，人运动得越快。 () (5)人随“魔盘”一起做匀速圆周运动，是因为 人受到了“魔盘”给人的向心力.() (6)当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在 “魔盘”竖直壁上而不会滑下，此时的向心 力是由静摩擦力提供， () 《技能提升 ◆[知识点一]向心加速的理解 1.下列关于匀速圆周运动的说法，正确的是 ( A.匀速圆周运动是一种平衡状态 B.匀速圆周运动是一种匀速运动 C.匀速圆周运动是一种匀变速运动 D.匀速圆周运动是一种速度和加速度都不 断改变的运动 25 高一物理 锲而不舍，金石可镂。 向心力 完成日期： 月 日 2.自行车靠一条链子将两个齿轮连接起来，一 辆自行车的齿轮转动示意图如图所示，O、 O2是自行车的两个转动齿轮1和2的中 心，A和B分别是齿轮1和齿轮2边缘上一 点，其中齿轮1上有一点C,C点到齿轮1 中心O,的距离为齿轮1半径的一半，则 0 c 齿轮1 齿轮2 A.A点和B点的线速度相同 B.B点和C点的向心加速度相等 C.B点和C点的向心加速度之比为4：1 D.B点和C点的线速度大小之比为2：1 3.“指尖转球”是花式篮球表演中常 见的技巧.如图，当篮球在指尖上 绕轴转动时，球面上P、Q两点做 圆周运动的 () A.半径相等 B.线速度大小相等 C.向心加速度大小相等 D.角速度大小相等 4.(多选)如图所示，一个球绕中 心轴线O0以角速度w做匀速 圆周运动，则 A.a、b两点线速度相同 B.a、b两点角速度相同 C.若0=30°，则a、b两点的线速度之比v。: ℃6=√3：2 D.若0=30°，则a、b两点的向心加速度之比 aa:a6=2:√3 飞壁快乐假期 ◆[知识点二]向心力的理解 5.如图示，一只老鹰在 水平面内盘旋做匀速圆 周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是 A.老鹰受重力、空气对它的作用力和向心 力的作用 B.老鹰受重力和空气对它的作用力 C.老鹰受重力和向心力的作用 D.老鹰受空气对它的作用力和向心力的 作用 6.如图所示，把一个原长为 20cm,劲度系数为360N/ 0wWwM© m的弹簧一端固定，作为 圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50 kg的小球，当小球以30r/min的转速在光 滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长 量应为 A.5.2 cm B.5.3 cm C.5.0 cm D.5.4 cm 7.如图所示，在粗糙水平木板 上放一个物块，使水平木板 和物块一起在竖直平面内做 完整匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖 直直径，在运动过程中木板始终保持水平， 物块相对木板始终静止，则 A.物块始终受到三个力作用 B.在a、b两点，水平木板对物块的作用力指 向圆心 C.物块全程所受的摩擦力大小不变 D.物块全程向心力大小不变 26 S00= 8.如图所示，用手掌平托一苹 果，保持这样的姿势在竖直平 面内按顺时针方向做匀速圆 周运动，c为轨迹最高点，a、b、c、d为圆轨迹 的四等分点.关于苹果的运动，下列说法正 确的是 () A.苹果在最高点c时所受到的支持力大于 对手的压力 B.苹果在b位置和d位置时受到的弹力 相同 C.苹果在b位置和d位置时受到的摩擦力 相同 D.苹果在运动过程中所受合外力不变 9.如图所示，圆形玻璃平板半径为r,一质量 为m的小木块放置在玻璃板的边缘.随玻 璃板一起绕圆心O在水平面内做匀速圆周 运动，玻璃板转动的周期为T,求： (1)木块的角速度大小； m (2)木块的线速度大小； (3)木块所受摩擦力的大小. 三0022 《素养培优 1.某人站在一平台上，用长 A L=0.6m的轻细线拴一 个质量为m=0.6kg的小 球，让它在竖直平面内以O点为圆心做圆 周运动，最高点A距地面高度为3.2m,当 小球转到最高点A时，人突然松手，小球被 水平抛出，落地点B与A点的水平距离BC =4.8m,不计空气阻力，g=10m/s2.求： (1)小球从A到B的时间； (2)小球离开最高点时的速度大小； (3)人松手前小球运动到A点时，绳对小球 的拉力大小 27 一物理) 2.如图所示，杆O0是竖直放置 的转轴，水平轻杆BC的长为 L,B端通过铰链与轴相连（它 们之间无摩擦)，C端固定小P 球P,细线AC的一端固定在 轴上的A点、另一端连在小球P上.已知小 球的质量为m,细线AC与轴的夹角为0，重 力加速度为g.求： (1)当系统处于静止状态时，杆BC对小球 的弹力F,的大小 (2)当轻杆BC对小球的弹力为零时，系统 转动角速度ω的大小和细线上的弹力F,的 大小；并据此判断当ω变化时细线上的弹力 大小是否变化，