(物理大纲版)第一册第4单元达标训练(五)：向心力、向心加速度

1、精品资源欢迎下载达标训练基础巩固1 .下列说法正确的是（a.匀速圆周运动是一种匀速运动b.匀速圆周运动是一种匀变速运动c.匀速圆周运动是一种变加速运动d.物体做圆周运动时其向心力垂直于速度方向，不改变线速度的大小 解析:依据匀速圆周运动的性质，采取 层析法”直接分析判断.但方向时刻变化，所以它既不是匀速运做匀速圆周运动的物体所受的合外力虽然大小不变, 动，也不是匀变速运动，它是变加速运动 向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小答案：cd2 .如图5-5-8所示，一个水平圆盘绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动，小）a.重力、支持力b.重力、支持力和指向圆心的摩擦力c.重力、支持力、向心

2、力和摩擦力d.以上说法均不正确解析:本题中由于物块 a相对圆盘的运动趋势方向是沿半径向外的，因而所受静摩擦力 的方向沿半径指向圆心.水平圆盘匀速转动，物块 a放在盘上且与盘保持相对静止，则 a必绕o点在水平面内做匀 速圆周运动，一定有外力提供它做匀速圆周运动所需要的向心力.物块a在水平圆盘上，受 重力，方向竖直向下；支持力 fn ,方向竖直向上，这两个力都不能提供向心力（向心力沿水平方向）.那么只有圆盘对 a的静摩擦力充当向心力，才能使a做匀速圆周运动，故选项b正确.答案：b3 .有一质量为 m的小物块，由碗边滑向碗底，该碗的内表面是半径为r的圆弧且粗糙程度不同，由于摩擦力的作用，物块的运动速

3、率恰好保持不变.则（）a.物块的加速度为零b.物块所受的合力为零c.物块所受合力的大小一定，方向改变d.物块所受合力的大小、方向均一定解析：物块做匀速圆周运动，合力及加速度均不为零，方向永远指向圆心分析题意可知，物块沿碗内表面（半径为 r的圆弧）做匀速圆周运动，由匀速圆周运动的 特点知，物块所受合力及加速度不为零.合外力即向心力，大小不变，方向时刻变化，始终指向圆心，所以本题正确答案是c.答案：c4 .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指向圆心的力就是向心力b.向心力不能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，其向心力是不变的d.做圆周运动的物体，其

4、所受外力的合力的方向一定指向圆心解析：依据匀速圆周运动向心力的特点及作用效果切入分析.向心力不是由于物体做圆周运动才产生的，而是由于物体受到指向圆心的向心力的作用才做圆周运动的，选项a错误.凡向心力总与做圆周运动物体的速度方向垂直，因而不改变速度的大小，只改变速度的 方向，选项b正确.做匀速圆周运动的物体的向心力的大小保持不变，而方向时刻在改变， 向心力是一个变力，选项 c错误.做匀速圆周运动的物体，其合力就是向心力，所以所受外 力的合力一定指向圆心；但做变速率圆周运动的物体所受外力的合力并不一定指向圆心.一般地说，其合力的一个分力指向圆心，充当向心力，而另一个分力沿圆轨道的切线方向，用 来改

5、变速度的大小，选项 d错误.答案：b5 .关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是（a.它描述的是线速度方向变化的快慢b.它描述的是线速度大小变化的快慢c.它描述的是向心力变化的快慢d.它描述的是角速度变化的快慢解析：由向心加速度的物理意义进行分析即可.向心力只改变速度的方向，向心加速度只表示速度方向变化的快慢.答案：a6 .关于物体做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）a.由人=r知，a与r成反比,2b.由a=r知，a与r成正比c.由co=v/r知，与r成反比d.由3=2 m知，与n成正比（n为转速）解析:对于三个变量之间关系的讨论，需对其中一变量加以限定，从而讨论另外两变量 间的关系.当

6、3不变时，a与r成正比；当v不变时，a与r成反比，若无条件加以限制，不能说a与r成正比还是反比，故 d选项正确.答案：d7 .如图5-5-9所示，两轮用皮带传动，没有打滑，a、b、c三点位置关系如图.若rir2,oic=r2.则这三点的向心加速度的关系是（）a. aa=ab=acc. acaaaaabd.ac=abaav22解析:依据a = 一及a = r6进行分析推理.切记两轮边缘上各点线速度相等，同轮各点r角速度相等.对a与b两点，因va = vb，由a =v2 /r知，aa ab ;对a与c两点，因0 a=0 c ,由2a =s r 知 ac aa,故 ac aa ab.答案：c综合应用

7、8 .由于地球自转，比较位于赤道上的物体1与位于北纬60的物体2.则（）a.它们的角速度之比 031 :屹=2 ： 18 .它们的线速度之比 vi ： v2=2 ： 1c.它们的向心加速度之比 a1 : a2=2 ： 1d.它们的向心加速度之比 a1 ： a2=4 ： 1解析：同在地球上，物体1与物体2的角速度必相等.设物体1的轨道半径为 r,则物体 2的轨道半径为 rcos60 ;所以 v1 : v2= co r ： 3 rcos60 =2 : 1a1 ： a2 = co2r : co2rcos60 =2 ： 1.答案：bc9 .如图5-5-10所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定

8、轴o.现给球一初速,不计空气阻力，用 f表示球到达最高点时杆对/0图 5-5-10b.一定是推力d.可能是拉力，可能是推力，也可能等于0球到达圆周最高点时的临界条件是球只受重力充当向心力，即度，使球和杆一起绕 小球的作用力，则（a. 一定是拉力2mv口 rm g =,即r杆与绳不同,c.一定等于0 解析：由题意知，v = rg杆对球既能产生拉力，也能产生支持力，也可能对球无作用力.当到达圆 周最高点处时v=0, n=mg,杆对球有支持力，大小为 mg当0v$rg时，n （支持力）随v增大而减小，且 0nmg;当v = q rg时，n=0,杆对球无作用力；当v aqrg时，n为拉力随v增大而增大

9、.f不一定.故选项由于给球的初速度大小不定，所以球在圆周最高点处，杆对球作用力d正确.答案：d10 .图5-5-11为甲、乙两球做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图象，其中甲的图线为双曲线.由图象可知，甲球运动时，线速度大小 （填 变化或 不变”下同），角速度;乙球运动时,2v a=一，甲的线速度大小raa:ab - rb : ra =2:1.解析：由题图可知，甲的向心加速度与半径成反比，根据公式2不变；而由题图可知，乙的加速度与半径成正比，根据公式a=co r ,说明乙的角速度不变答案：不变变化变化不变11 .中型拖拉机后轮直径是前轮直径的2倍，匀速行驶时，对于前轮边缘上的a点和后轮边缘

10、上的 b点，它们的线速度大小之比为va ： vb=,角速度大小之比为wa ： 3b=,向心加速度大小之比为 aa ： ab=.2解析:依据a =丫及a = v-分析即可，切记两轮在相同时间内滚动的距离相等，即边缘 r r上各点的线速度相等.因前后轮缘在相同时间内要通过相等的距离，故前后轮缘的线速度大小相等，va=vb,即2,八,v rva : vb=1：1;由公式 v=rco 知，8a：6b=rb：ra=2:1;由公式 a =一得r答案：1 ： 1 2 ： 1 2 ： 112 .如图5-5-12,行车的钢丝长 l=3 m,下面吊着质量 m=2.8 m03 kg的货物，以速度v=2 m/s行驶.行车突然刹车时，钢丝绳受到的拉力是多大？图 5-5-122解析:可依据f向=mv-进行分析计算，其中向心力 f向由绳子拉力f与重力共同提供. r行车刹车瞬间，物体受到重力和钢丝绳拉力的作用，二力的合力提供向心力22一vv3.f mg=m ,故 f =mg+m 之3.17父10 n .ll13 .质量相等的小球 a和b分别固定在轻杆的中点及端点，如图5-5-13所示.当杆在光滑水平桌面上绕 o点匀速转动时，求杆 oa