1、
第5节 向心加速度
题组1 速度变化量(时间:6分钟 分值: 10分)
1.[4分](多选)一物体做曲线运动,初速度为,经过时间后速度变为,速度变化量Δ。图5-5-1表示速度变化量Δ与和的方向的关系,其中正确的是( )
图5-5-1
图5-5-2
2.[6分]一质点做匀速圆周运动,其半径为2 m,周期为3.14 s,如图5-5-2所示,求质点从点转过180°、270°分别到达点的速度变化量。
题组2 向心加速度(时间:6分钟 分值:12分)
3.[4分](单选)关于向心加速度,下列说法正
2、确的是( )
A.做匀速圆周运动物体的向心加速度恒定不变
B.向心加速度只转变线速度的方向,不转变线速度的大小
C.向心加速度的大小恒定,方向时刻转变
D.向心加速度的大小也可用来计算
图5-5-3
4.[4分](单选)如图5-5-3所示,一半径为的球体绕轴以角速度匀速转动,为球体上两点。下列说法中正确的是( )
A两点具有相同的角速度
B.两点具有相同的线速度
C.两点具有相同的向心加速度
D.两点的向心加速度方向都指向球心
图5-5-4
5.[4分](多选)如图5-5-4所示为一皮带传动装置,右轮的半径为是它边
3、缘上的一点;左侧为一轮轴,大轮的半径为4,小轮的半径为点在小轮上,到小轮中心距离为点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中皮带不打滑,则下列说法正确的是( )
A点与点的向心加速度大小相等
B点与点的向心加速度大小相等
C.点与点的向心加速度大小相等
D.四点中,向心加速度最小的是点
题组3 综合拓展提升(时间:20分钟 分值:30分)
图5-5-5
6.[10分]如图5-5-5所示,压路机大轮的半径是小轮半径的2倍,压路机匀速前进时,大轮边缘上点的向心加速度是12 ,那么小轮边缘上的点向心加速度是多少?大轮上距轴心的距离为的点的向心加速
4、度是多大?
图5-5-6
7.[10分]如图5-5-6所示,甲、乙两物体自同一水平线上同时开头运动,甲沿顺时针方向做匀速圆周运动,圆半径为;乙做自由落体运动,当乙下落至点时,甲恰好第一次运动到最高点,求甲物体做匀速圆周运动的向心加速度。
图5-5-7
8.[10分]如图5-5-7所示为某滑板运动员恰好从点进入半径为2.0 m的圆弧,该圆弧轨道在点与水平轨道相接。运动员滑到点时的速度大小为10 m/s。不计各种阻力,求该运动员到达点前、后瞬间的加速度分别为多少?
参考答案
1. BD 解析:由三角形定则知,选项
5、B正确;由平行四边形定则知,选项D正确。
图5-5-8
2. 8 m/s,方向向左 4 m/s,方向与成45°角斜向左上方
解析:由得 m/s4 m/s
Δ4 m/s4 m/s)8 m/s,方向与相同。
将初速度平移到点,作出速度的变化量Δ,如图5-5-8所示,则4 m/s,方向与成45°角斜向左上方。
3. B 解析:做匀速圆周运动的物体的向心加速度是时刻变化的,选项A错误,选项B正确;只有匀速圆周运动的向心加速度大小才恒定,选项C错误;公式适用于匀变速运动,圆周运动是非匀变速运动,选项D错误。
4. A 解析:两点随球体一起绕轴转动,转一周所用的时间相等,故角速度相
6、等,有,选项A正确。A点做圆周运动的平面与轴垂直,交点为圆心,故点做圆周运动的半径为;同理,B点做圆周运动的半径为°,所以两点的线速度分别为,,明显,,选项B错误。两点的向心加速度分别为,明显,两点的向心加速度不相等,且它们的向心加速度方向指向各自的圆心,并不指向球心,选项C、D错误。
5. CD 解析:由题图可知, 点和点是与皮带接触的两个点,所以在传动过程中二者的线速度大小相等,即。又,所以,即。而三点在同一轮轴上,它们的角速度相同,则,
向心加速度,
,
,
。
故选项C、D正确。
6. 24 4 解析:压路机匀速行进时,大轮边缘上A点和小轮边缘上的B点线速度相等,即
由得,
所以24
由于,由
得
所以 。
7. 解析:设乙下落到点所用时间为,则,这段时间内甲运动了,即
又由于,解得。
8. 50 0 解析:到点前做圆周运动,由知,向心加速度大小 50 。过点后沿直线匀速运动,加速度为0。