學(xué)年高中物理第章曲線運(yùn)動(dòng)專題向心加速度情景分組訓(xùn)練新人教版必修

1、學(xué)年高中物理第章曲線運(yùn)動(dòng)專題.向心加快度狀況分組訓(xùn)練新人教版必修學(xué)年高中物理第章曲線運(yùn)動(dòng)專題.向心加快度狀況分組訓(xùn)練新人教版必修PAGE學(xué)年高中物理第章曲線運(yùn)動(dòng)專題.向心加快度狀況分組訓(xùn)練新人教版必修專題5.5向心加快度【本節(jié)知識(shí)清單】1.任何做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加快度都指向，這個(gè)加快度叫做，這個(gè)加快度是用來(lái)描述變化快慢的物理量。2.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心加快度的大小可以用線速度、角速度、周期、頻率與半徑表達(dá)，即a=。3.由向心加快度表達(dá)式可以看出，在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)一準(zhǔn)時(shí)，加快度與半徑成正比；當(dāng)時(shí)，加快度與半徑成反比?！敬鸢浮?.圓心；向心加快度；速度方向2.；3.角速度；線速度【教材

2、習(xí)題變式】1.（問(wèn)題與練習(xí)1變式）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩物體甲和乙，它們的向心加快度分別為a1和a2，且a1a2，以下判斷正確的選項(xiàng)是()A甲的線速度大于乙的線速度B甲的角速度比乙的角速度小C甲的軌道半徑比乙的軌道半徑小D甲的速度方向比乙的速度方向變化快【答案】D2.（問(wèn)題與練習(xí)2變式）一小球被細(xì)繩拴著，在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加快度為an，那么()A角速度eqf(an,R)B時(shí)間t內(nèi)經(jīng)過(guò)的行程為steqr(anR)C周期Teqr(f(R,an)D小球的時(shí)間t內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移s=teqr(anR)【答案】B3.（問(wèn)題與練習(xí)3變式）以以下列圖，壓路機(jī)大輪的半徑R是小輪半徑r的2倍，壓路機(jī)

3、勻速行駛時(shí)，大輪邊緣上A點(diǎn)的向心加快度是12cm/s2，則小輪邊緣上B點(diǎn)的向心加快度大小為，大輪上距軸心的距離為eqf(R,3)的C點(diǎn)的向心加快度大小等于?！敬鸢浮?4cm/s2；4cm/s2【分析】由于壓路機(jī)整體向前勻速行駛，所以車輪A、B的輪緣上各點(diǎn)線速度大小相同，則由aeqf(v2,r)可知aB2aA24cm/s2。又由于A、C兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同即CA，故由a2r可得aCeqf(aA,3)4cm/s2.4.（問(wèn)題與練習(xí)4變式）以以下列圖，一輕桿一端固定在O點(diǎn)，桿的中點(diǎn)固定一小球，小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)以速率v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為的時(shí)間內(nèi)桿的端點(diǎn)經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)為s，以下說(shuō)法正

4、確的選項(xiàng)是（）A桿長(zhǎng)為B小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為C小球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為D小球的向心加快度為【答案】A【分析】桿的端點(diǎn)以桿長(zhǎng)為半徑做圓周運(yùn)動(dòng)，由s=r得桿長(zhǎng)為，A正確。小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r/2，故小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角角速度為，轉(zhuǎn)動(dòng)周期，B、C錯(cuò)誤。由，D正確?！颈竟?jié)考點(diǎn)題組】【題組一】向心加快度的理解1.以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小保持不變，所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體沒(méi)有加快度B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，誠(chéng)然速度大小不變，但方向時(shí)辰都在改變，所以必有加快度C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，加快度的大小保持不變，所以是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加快度大小誠(chéng)然不變，但方向向來(lái)指向圓心，加快度的方向發(fā)生了變

5、化，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)既不是勻速運(yùn)動(dòng)，也不是勻變速運(yùn)動(dòng)【答案】BD2.關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加快度的方向，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A與線速度方向向來(lái)相同B與線速度方向向來(lái)相反C向來(lái)指向圓心D向來(lái)保持不變【答案】.C【分析】勻速圓周運(yùn)動(dòng)中速度大小不變，向心加快度的方向向來(lái)與線速度方向垂直即向來(lái)指向圓心，A、B錯(cuò)誤，C正確；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加快度的大小不變，而方向時(shí)辰變化，D錯(cuò)誤3.關(guān)于向心加快度，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A它描述了角速度變化的快慢B它描述了線速度大小變化的快慢C它描述了線速度方向變化的快慢D公式aeqf(v2,r)只適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案】C【分析】由于向心加快

6、度只改變速度的方向，不改變速度的大小，所以向心加快度是描述線速度方向變化快慢的物理量，故C正確，A、B錯(cuò)；公式aeqf(v2,r)不僅適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng)，只但是在變速圓周運(yùn)動(dòng)中a與v是對(duì)應(yīng)于同一時(shí)辰即同一地址的，故D錯(cuò)誤4.一物體以4m/s的速率沿圓弧運(yùn)動(dòng)，角速度為rad/s，則物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中某時(shí)辰的速度變化率的大小為A.2m/s2B.4m/s2C.0D.4m/s2【答案】D【分析】由題意知物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中作一時(shí)辰的速度變化率即加快度的大小均是相同的，由、得，D正確。5.如圖為A、B兩物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加快度大小隨半徑r變化的圖像，由圖可知（）A

7、.A物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變B.A物體運(yùn)動(dòng)的角速度不變C.B物體運(yùn)動(dòng)的角速度不變D.B物體運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變【答案】AC【分析】由av2/r可知在線速度大小不變時(shí)向心加快度a與半徑r成反比，故A正確B錯(cuò)誤；由a2r可知在角速度不變時(shí)其向心加快度a與半徑r成正比，C正確D錯(cuò)誤。6.關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A依照公式av2/r，可知其向心加快度a與半徑r成反比B依照公式a2r，可知其向心加快度a與半徑r成正比C依照公式v/r，可知其角速度與半徑r成反比D依照公式2n，可知其角速度與轉(zhuǎn)數(shù)n成正比【答案】.D【題組二】向心加快度的比較與計(jì)算1.在地球表面處取這樣幾個(gè)點(diǎn)：北極

8、點(diǎn)A、赤道上一點(diǎn)B、AB弧的中點(diǎn)C、過(guò)C點(diǎn)的緯線上取一點(diǎn)D，以以下列圖，則()AB、C、D三點(diǎn)的角速度相同BC、D兩點(diǎn)的線速度大小相等CB、C兩點(diǎn)的向心加快度大小相等DC、D兩點(diǎn)的向心加快度大小相等【答案】ABD2.以以下列圖，O、O為兩個(gè)皮帶輪，O輪的半徑為r，O輪的半徑為R，且Rr，M點(diǎn)為O輪邊緣上的一點(diǎn)，N點(diǎn)為O輪上的任意一點(diǎn)，當(dāng)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，(設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中不打滑)則()AM點(diǎn)的向心加快度必然大于N點(diǎn)的向心加快度BM點(diǎn)的向心加快度必然等于N點(diǎn)的向心加快度CM點(diǎn)的向心加快度可能小于N點(diǎn)的向心加快度DM點(diǎn)的向心加快度可能等于N點(diǎn)的向心加快度【答案】A【分析】在O輪的邊緣上取一點(diǎn)Q，則Q點(diǎn)和N

9、點(diǎn)在同一個(gè)輪子上，其角速度相等，即QN，又rQrN，由向心加快度公式an2r可知aQaN；由于皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不打滑，Q點(diǎn)和M點(diǎn)都在由皮帶傳動(dòng)的兩個(gè)輪子邊緣，這兩點(diǎn)的線速度大小相等，即vQvM，又rQrM，由向心加快度公式aneqf(v2,r)可知，aQaN，A正確3.以以下列圖的靠輪傳動(dòng)裝置中右輪半徑為2R，a為它邊緣上的一點(diǎn)，b為輪上的一點(diǎn)，b距軸為r,左側(cè)為一輪軸，大輪的半徑為4R，d為它邊緣上的一點(diǎn)，小輪的半徑為R，c為它邊緣上的一點(diǎn)。若靠輪不打滑傳動(dòng)，則()cbadAb點(diǎn)與d點(diǎn)的線速度大小相等Ba點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等Cc點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等Da點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加快度大小之比為1:8【

10、答案】BD4.以以下列圖，半徑為R的圓環(huán)豎直放置，一輕彈簧一端固定在環(huán)的最高點(diǎn)A，一端系一帶有小孔穿在環(huán)上的小球，彈簧原長(zhǎng)為。將小球從靜止釋放，釋放時(shí)彈簧恰無(wú)形變，小球運(yùn)動(dòng)到環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速率為v，這時(shí)小球的向心加快度的大小為A.B.C.D.【答案】A【分析】由于圓環(huán)的限制，小球只能沿圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡即為圓環(huán)，軌跡圓心就是環(huán)心，故其軌跡半徑等于圓環(huán)半徑R。小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度大小為v，則對(duì)應(yīng)于此時(shí)的向心加快度為，故A正確。5.以以下列圖，定滑輪的半徑r2cm.繞在滑輪上的細(xì)線懸掛著一個(gè)重物，由靜止開(kāi)始釋放，測(cè)得重物以加快度a2m/s2向下做勻加快運(yùn)動(dòng)在重物由靜止下落1m的瞬時(shí)，滑

11、輪邊緣上P點(diǎn)的角速度_rad/s，向心加快度an_m/s2.【答案】100；200【分析】由題意知，滑輪邊緣上的點(diǎn)的線速度與物體的速度相等由位移速度公式2asv2得v2m/s，又由于vr，所以100rad/s，anv200m/s2.6.以以下列圖，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)度為l的懸繩固定于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方處有一顆圓滑的釘子。瓜把懸繩拉直與豎直方向成必然角度，由靜止釋放小球，則小球從右向左擺的過(guò)程中，懸繩碰到釘子前后小球的向心加快度之比為?！敬鸢浮俊痉治觥坷K子在碰到釘子前后速度大小不變，而軌跡半徑突然由l變?yōu)?，由，故【題組三】傳動(dòng)問(wèn)題1.圖示為某一皮帶傳動(dòng)裝置.主動(dòng)輪的半徑為r1,從轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為r2

12、.已知主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為n,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.從動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為D.從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為【答案】BC【分析】由于皮帶不打滑,兩輪緣上各點(diǎn)的線速度等大,各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)榍芯€方向,則皮帶上的M、N點(diǎn)均沿MN方向運(yùn)動(dòng),從動(dòng)輪沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),B正確A錯(cuò)誤.依照線速度與角速度的關(guān)系式：v=r,=2n，所以nn2=r2r1,n2=,C正確D錯(cuò)誤.2.以以下列圖，靠摩擦傳動(dòng)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的大、小兩輪接觸面互不打滑，大輪半徑是小輪半徑的2倍A、B分別為大、小輪邊緣上的點(diǎn)，C為大輪上一條半徑的中點(diǎn)則()A兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等B大輪

13、轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是小輪的2倍C質(zhì)點(diǎn)加快度aA2aBD質(zhì)點(diǎn)加快度aB4aC【答案】D3.以以下列圖，為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪半徑為r，a為它邊緣上一點(diǎn)；左側(cè)是一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，則()3圖a點(diǎn)和b點(diǎn)的線速度大小相等a點(diǎn)和b點(diǎn)的角速度大小相等a點(diǎn)和c點(diǎn)的線速度大小相等a點(diǎn)和d點(diǎn)的向心加快度大小相等A.B.C.D.【答案】C【分析】由于b、c、d三點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故三點(diǎn)的角速度相等，設(shè)為，則三點(diǎn)的線速度大小分別為、。由于右輪與皮帶上的小輪經(jīng)過(guò)皮帶傳動(dòng)且皮帶不打滑，由a點(diǎn)與c點(diǎn)線速度大小相等，即，則右輪即a點(diǎn)的角速度為。由可得a、d兩點(diǎn)的向心加快度分別為、,故C正確。4.如圖是自行車傳動(dòng)裝置的表示圖，其中是半徑為r1的大齒輪，是半徑為r2的小齒輪，是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為nr/s，則自行車前進(jìn)的速度為()Aeqf(nr1