高中物理 5.5《圆周运动》同步规范训练 新人教版必修2.doc

2013高中物理 5.5圆周运动同步规范训练 新人教版必修2(时间：60分钟)知识点基础中档稍难向心加速度的理解1、2、34向心加速度公式的应用6、75、8、9综合提升10、11、1213知识点一向心加速度的理解1关于向心加速度，下列说法中正确的是()a它是描述角速度变化快慢的物理量b它是描述线速度大小变化快慢的物理量c它是描述线速度方向变化快慢的物理量d它是描述角速度方向变化快慢的物理量解析由向心加速度的意义知c正确答案c2物体做匀速圆周运动，关于其向心加速度的说法正确的是()a与线速度的方向始终相同b与线速度的方向始终相反c始终指向圆心d始终保持不变解析做匀速圆周运动的物体，向心加速度的方向总与速度的方向垂直，所以选项a、b错误向心加速度的方向总是指向圆心，所以向心加速度的方向时刻发生变化，故匀速圆周运动是一个变加速运动，选项c正确、选项d错误答案c3关于匀速圆周运动，下列说法正确的是()a由an知，匀速圆周运动的向心加速度恒定b向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小c匀速圆周运动不属于匀速运动d向心加速度越大，物体速率变化越快解析加速度是矢量，且方向始终指向圆心，因此为变量，所以a错；由向心加速度的意义可知b对、d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，属于曲线运动，c正确答案bc4关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是()a它们的方向都是沿半径指向地心b它们的方向都在平行于赤道的平面内指向地轴c北京的向心加速度比广州的向心加速度大d北京的向心加速度比广州的向心加速度小解析如图所示，地球表面各点的向心加速度方向都在平行于赤道的平面内指向地轴，b正确、a错误；设地球半径为r0，在地面上纬度为的p点，做圆周运动的轨道半径rr0cos ，其向心加速度为an2r2r0cos .由于北京的地理纬度比广州的大，cos 小，两地随地球自转的角速度相同，因此北京随地球自转的向心加速度比广州的小，d正确、c错误答案bd知识点二向心加速度公式的应用5如图5-5-6所示a、b为咬合传动的两齿轮，ra2rb，则a、b两轮边缘上两点的()图5-5-6a角速度之比为21b向心加速度之比为12c周期之比为12d转速之比为21解析a、b两点的线速度v大小相等，由vr得ab12，由an得aaab12；由2n，得21，nanb12，故b项正确答案b6物体做半径为r的匀速圆周运动，它的向心加速度、角速度、线速度和周期分别为a、v和t，则下列关系式正确的是()a bvar cav dt2 解析由ar2，vr可得 ，v，av，即a、b错误，c正确；又由t与 得t2，即d正确答案cd7a、b两辆玩具车在各自的圆轨道上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比为34，转过的角度之比为23，则它们的向心加速度大小之比为() a21 b12 c916 d49解析a、b两玩具车的线速度之比vavbsasb34，角速度之比abab23，故它们的向心加速度之比aaabvaavbb12，b正确答案b8如图5-5-7所示为质点p、q做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图线表示质点p的图线是双曲线，表示q的图线是过原点的一条直线由图线可知()图5-5-7a质点p的线速度大小不变b质点p的角速度大小不变c质点q的角速度随半径变化d质点q的线速度大小不变解析由图象知，质点p的向心加速度随半径r的变化曲线是双曲线，因此可以断定质点p的向心加速度ap与半径r乘积是一个常数k，即aprk，ap，与向心加速度计算公式ap对照可得v2k，即质点的线速度v，大小不变，a选项正确同理，知道质点q的向心加速度aqkr，与a2r对照可知2k， (常数)，质点q的角速度保持不变，因此选项b、c、d皆不正确答案a9如图5-5-8所示，o1为皮带传动的主动轮的轴心，轮半径为r1，o2为从动轮的轴心，轮半径为r2，r3为固定在从动轮上的小轮半径已知r22r1，r31.5r1.a、b、c分别是三个轮边缘上的点，则质点a、b、c的向心加速度之比是(假设皮带不打滑)()图5-5-8a123 b243 c843 d362解析因为皮带不打滑，a点与b点的线速度大小相同，都等于皮带运动的速率根据向心加速度公式an，可得aaabr2r121.由于b、c是固定在同一个轮上的两点，所以它们的角速度相同根据向心加速度公式anr2，可得abacr2r321.5.由此得aaabac843，故选c.答案c10(2011德州高一检测)如图5-5-9所示，压路机前后轮半径之比是13，a、b分别是前后轮边缘上的点，c为后轮上的一点，它到后轮轴心的距离是后轮半径的一半则当压路机运动时，a、b、c三点的角速度之比为_，向心加速度之比为_图5-5-9解析因压路机前后轮在相等时间内都滚过相同的距离，则前、后轮边缘上的a、b两点线速度大小相等，而同一轮上的b、c点具有相同的角速度根据vavb，bc和vr，可得ab31所以abc311根据an2r，可得aara，abrb，acrc所以aaabac(3c)2ra(3ra)93621.答案31162111如图5-5-10所示，长度l0.5 m的轻杆，一端固定质量为m1.0 kg的小球，另一端固定在转动轴o上，小球绕轴在水平面内匀速转动，轻杆每隔0.1 s转过30角，试求小球运动的向心加速度的大小图5-5-10解析小球做匀速圆周运动的半径l0.5 m，周期为t0.1 s1.2 s，向心加速度的大小al2l13.7 m/s2.答案13.7 m/s212一质点做匀速圆周运动，其半径为2 m，周期为3.14 s，如图5-5-11所示，求质点从a点转过90到达b点的速度变化量图5-5-11解析由v得vavb m/s4 m/s.将初速度va平移到b点，作出速度变化v，则v4 m/s，其方向斜向左下方，与vb方向成45角答案4 m/s方向斜向左下方，与vb方向成45角13如图5-5-12所示，甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动，甲沿顺时针方向做匀速圆周