2.2 研究匀速圆周运动的规律（课时作业）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（沪科版必修2）

2.2　研究匀速圆周运动的规律 课时作业 一、选择题(1～5题为单选题，6～10题为多选题) 1.关于向心加速度，下列说法正确的是(　　) A.由a＝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　向心加速度是矢量，且方向始终指向圆心，因此向心加速度不是恒定的，所以A错；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，B正确；向心加速度不改变速率，C错；只有匀速圆周运动的加速度才时刻指向圆心，D错. 2.如图1所示是A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，其中A为双曲线的一个分支，由图可知(　　) 图1 A.A物体运动的线速度大小不变 B.A物体运动的角速度大小不变 C.B物体运动的角速度大小是变化的 D.B物体运动的线速度大小不变 答案　A 解析　根据a＝知，当线速度v大小为定值时，a与r成反比，其图像为双曲线的一支；根据a＝rω2知，当角速度ω大小为定值时，a与r成正比，其图像为过原点的倾斜直线，所以A正确. 3.下列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了一个向心力 B.向心力会改变做圆周运动物体的速度大小 C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合力 D.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的 答案　C 解析　当物体所受外力的合力始终有一分力垂直于速度方向时，物体就将做圆周运动，该分力即为向心力，故先有向心力然后才使物体做圆周运动.因向心力始终垂直于速度方向，所以它不改变速度的大小、只改变速度的方向，当合力完全提供向心力时，物体就做匀速圆周运动，该合力大小不变、方向时刻改变，故向心力是变化的. 4.一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，如图所示为雪橇所受的牵引力F及摩擦力f的示意图，其中正确的是(　　) 答案　C 解析　雪橇运动时所受摩擦力为滑动摩擦力，方向与运动方向相反，与圆弧相切.又因为雪橇做匀速圆周运动时合力充当向心力，合力方向必然指向圆心.综上可知，C项正确. 5.如图2所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转，A、B为球体上两点，下列几种说法中正确的是(　　)[来源:学科网ZXXK] 图2 A.A、B两点具有相同的角速度 B.A、B两点具有相同的线速度 C.A、B两点的向心加速度的方向都指向球心 D.A、B两点的向心加速度之比为2∶1[来源:学科网ZXXK] 答案　A 解析　A、B为球体上两点，因此，A、B两点的角速度与球体绕轴O1O2旋转的角速度相同，A对；如图所示，A以P为圆心做圆周运动，B以Q为圆心做圆周运动，因此，A、B两点的向心加速度方向分别指向P、Q，C错；设球的半径为R，则A运动的半径rA＝Rsin 60°，B运动的半径rB＝Rsin 30°，＝＝＝，B错；＝＝，D错.故选A. 6.如图3所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是(　　) 图3 A.此时绳子张力为μmg B.此时圆盘的角速度为 C.此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D.此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动 答案　BC 解析　当两物体刚要发生滑动时，对A有：T－μmg＝mrω2，对B有：T＋μmg＝m· 2rω2，联立解得：T＝3μmg，ω＝ ，可知A错，B对；此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外，C对；若此时烧断绳子，A、B都将做离心运动，D错. 7.下列说法正确的是(　　) A.匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度 B.做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻在改变，所以必有加速度 C.做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速(曲线)运动 D.匀速圆周运动的加速度大小虽然不变，但方向始终指向圆心，加速度的方向发生了变化，所以匀速圆周运动既不是匀速运动，也不是匀变速运动 答案　BD 解析　加速度恒定的运动才是匀变速运动，向心加速度的方向时刻改变.匀速圆周运动是速度的大小不变而速度的方向时刻变化的运动，所以B、D正确. 8.如图4所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为r1＝3r，r2＝2r，r3＝4r；A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑.向心加速度分别为a1、a2、a3，则下列比例关系正确的是(　　) 图4 A.＝ B.＝ C.＝ D.＝ 答案　BD 解析　由于皮带不打滑，v1＝v2，a＝，故＝＝，A错，B对.