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文档简介
第六章圆周运动
6.3:向心加速度
一:知识精讲归纳
-:向心加速度的方向及意义
1.物理意义
描述线速度改变的快慢,只表示线速度的方向变化的快慢,不表示其大小变化的快慢.
2.方向
总是沿着圆周运动的半径指向圆心,即方向始终与运动方向垂直,方向时刻改变.
3.圆周运动的性质
不论向心加速度冬的大小是否变化,a的方向是时刻改变的,所以圆周运动的向心加速度时刻发生改
变,圆周运动一定是非匀变速曲线运动.“匀速圆周运动中”的“匀速”应理解为“匀速率”.
4.变速圆周运动的向心加速度
做变速圆周运动的物体,加速度一般情况下不指向圆心,该加速度有两个分量:一是向心加速度,二
是切向加速度.向心加速度表示速度方向变化的快慢,切向加速度表示速度大小变化的快慢.所以变速圆
周运动中,向心加速度的方向也总是指向圆心.
二:向心加速度的公式和应用
1.公式
22
VA4JT
aO=-=Ji2nr—4n2/r—«v.
rT
2.向心加速度的大小与半径的关系
(1)当半径一定时,向心加速度的大小与角速度的平方成正比,也与线速度的平方成正比.随频率的增
大或周期的减小而增大.
(2)当角速度一定时,向心加速度与运动半径成正比.
(3)当线速度一定时,向心加速度与运动半径成反比.
(4)为与r的关系图象:如图5-5-2所示.由图象可以看出:为与r成正比还是反比,要看3恒定
还是/恒定.
。一定3一定
图5-5-2
三.向心加速度的注意要点
(1)向心加速度是矢量,方向总是指向圆心,始终与速度方向垂直,故向心加速度只改变速度的方向,
不改变速度的大小.向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢.
(2)向心加速度的公式适用于所有圆周运动的向心加速度的计算.包括非匀速圆周运动.
二:考点题型归纳
一:向心加速度的概念及其公式
1.关于向心加速度,下列说法正确的是()
2
A.由4=L知,匀速圆周运动的向心加速度恒定
r
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
2.如图所示是46两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/为双曲线的一支,由
图可知()
K
A./物体运动的线速度大小不变
B./物体运动的角速度不变
C.6物体运动的角速度是变化的
ur
D.6物体运动的线速度大小不变
3.甲、乙两球做匀速圆周运动,向心加速度。随半径,,的变化关系如图所示,由图象可知()
A.甲球运动时,角速度大小恒为2rad/sM(m/s?)
匕
B.甲球运动时,线速度大小恒为16m/s
C.乙球运动时,角速度大小恒为2rad/s
D.乙球运动时,线速度大小恒为16m/s0^2k
二:向心加速度与速度的关系
4.小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时,她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸(20cm)的
蛋糕,在蛋糕边缘每隔4s均匀“点”一次奶油,蛋糕转动一周正好均匀“点”上15点奶油.下列说法正
确的是()
TT
A.圆盘转动的转速约为2“r/minB.圆盘转动的角速度大小为一rad/s
30
TT
C.蛋糕边缘的线速度大小约为一m/sD.蛋糕边缘的向心加速度约为90m/s?
3
5.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,8是它边缘上的一点,左侧为一轮轴,大轮的半径为4r,
小轮的半径为2r,6点在小轮上,到小轮中心距离为r,c点和d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()
A.a点与c点的线速度大小相等B.a点与6点的角速度大小相等
C.a点与6点的向心加速度大小相等。D.a、b、c、d四点,向心加速度最小的是,点
6.如图所示,用起瓶器开启瓶盖时,起瓶器上46两点绕。点转动的角速度分别为0A和%,线速度的
大小分别为以和匹,向心加速度的大小分别为aA和为,下列说法正确的是()
A.—①B,VA<VB,3,B
B.—①B,以〉外,国\<为
C.,PA=VR,桀
D.>①B'/〈外,缢二桀
三:比较向心加速度的大小
7.如图所示,转动自行车的脚踏板时,关于大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的/、B,C三点的向心加速度,
下列说法正确的是()
A.由于4^3。所以4点的向心加速度比夕点的大
2
B.由于a=上,所以6点的向心加速度比C点的大
r
C.由于a户上所以4点的向心加速度比8点的小
r
D.以上三种说法都不正确
8.如图所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲转动且无相对滑动。甲圆盘
与乙圆盘的半径之比为睁:5=2:1,两圆盘和小物体叫、机2之间的动摩擦因数相同,叫距。点为2厂,
加2距。点为7,当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时()
A.㈣与丐滑动前的角速度之比例:。2=2:1
B.网与祖2滑动前的向心加速度之比q:4=i:4
C.随转速慢慢增加,机2先开始滑动
D.随转速慢慢增加,网先开始滑动
9.如图所示,水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动,从水平位置a沿逆时针方向运
动到最高点6的过程中()
①B对A的支持力越来越大②B对A的支持力越来越小
③B对A的摩擦力越来越大④B对A的摩擦力越来越小
固
a
A.①③B.①④C.②③D.②④
三:考点过关精练
一、单选题
1.如图所示为某学校学生以整齐的步伐跑操时的情景,对于恰好通过弯道的某一班级中的同学,下列说法
正确的是()
A.所有同学的线速度大小相等
B.所有同学的角速度大小相等
C.所有同学的向心加速度大小相等
D.所有同学的向心力大小相等
2.物体做匀速圆周运动的过程中,不发生变化的物理量是()
A.合力B.线速度
C.向心加速度D.周期
3.某学校科学楼大厅里科普器材中有如图所示的传动装置:在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮。若齿轮
的齿很小,大齿轮半径(内侧圆)是小齿轮半径的3倍,则当大齿轮顺时针匀速转动时,下列说法正确的
是()
A.小齿轮逆时针匀速转动
B.小齿轮的每个齿的线速度均一样
C.小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍
D.小齿轮每个齿的向心加速度是大齿轮每个齿的向心加速度的9倍
4.如图所示,有一皮带传动装置,A、B、C三点到各自转轴的距离分别为尺笛RB、RC,已知
A.4点与C点的角速度大小相等
B.4点与,点的线速度大小相等
C.6点与C点的线速度大小之比为1:4
D.6点与。点的向心加速度大小之比为2:1
5.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为为、“、勿,若甲轮匀速转动的角速度为
。,三个轮相互不打滑,则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为()
222222
rG)八①qCDD.立
A.--B.—z-Jc--2..
丫3丫3
6.在如图所示的传动装置中,只0两轮通过皮带连接在一起,a、氏c是两轮上的三点,已知半径R=2R=—,
ab2
0轮为主动轮,逆时针匀速转动,皮带不打滑,则下列关于a、6、c三点的说法正确的是(
A.a、b、c三点的角速度之比为2:2:1
B.a、b、c三点的周期之比为1:2:4
C.a、b、c三点的向心加速度之比为4:2:1
D.a、b、c三点的转速之比为1:1:2
7.自行车变速的工作原理是依靠线绳拉动变速器,变速器通过改变链条的位置,使链条跳到不同的齿轮上
而改变速度。变速自行车的部分构造如图所示,其前、后轮的半径相等,当自行车沿直线匀速前进时,下
列说法正确的是()
飞轮
A.后轮轮胎边缘的线速度小于飞轮边缘的线速度
B.飞轮的角速度与链轮的角速度大小一定相等
C.由链条相连接的飞轮边缘与链轮边缘的线速度大小一定相等
D.由链条相连接的飞轮边缘与链轮边缘的向心加速度大小一定相等
8.如图所示,一内壁光滑的圆锥面,轴线0。是竖直的,顶点。在下方,锥角为2a,现有两个小钢珠A、
B(均可视为质点)在圆锥的内壁上沿不同的圆轨道运动,则它们做圆周运动的()
A.周期可能相同
B.线速度可能相同
C.向心加速度大小一定相等
D.向心力大小一定相等
9.关于匀速圆周运动,下列说法错误的是()
2
A.由井上知,匀速圆周运动的向心加速度恒定
r
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.由尸=7次/尺知,匀速圆周运动的向心力大小不变
10.如图所示是一个玩具陀螺,a、6是陀螺上的两点,当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度。稳定旋转时,
下列表述正确的是()
A.a、6两点的线速度相等B.a、6两点的向心加速度相等
C.a、6两点的角速度相同D.a点的线速度小于6点的线速度
四:高分突破精练
一、单选题
1.中学生常用的学习用具修正带的结构如图所示,包括上下盖座,大小齿轮,压嘴座等部件。大小齿轮分
别嵌合于大小轴孔中,大小齿轮相互吻合,a,6点分别位于大小齿轮的边缘。c点在大齿轮的半径中点,
当修正带被匀速拉动进行字迹修改时()
A.大小齿轮的转向相同B.a点的线速度比6点大
C.b、c两点的角速度相同D.6点的向心加速度最大
2.如图所示的两轮靠皮带传动,皮带没有打滑,A,B、。三点的位置关系如图,若rDr,a(>r2,则三点
的向心加速度的关系为()
A.3,^—3^—3cB.%>色〉为C.D.&二桀>HA
3.如图所示是学生常用的剪刀,48是剪刀上的两点,8离。点更近,则在正常使用过程中()
A.46两点的角速度相同
B.A,8两点的线速度大小相等
C.46两点的向心加速度大小相等
D.4、6两点的向心加速度方向相同
4.绿水青山就是金山银山,为践行低碳生活的理念,自行车已成为主要绿色交通工具之一、图示为自行车
的传动结构的核心部件,大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘有三个点4氏G如图所示,
当大齿轮匀速转运时,下列说法正确的是()
小齿轮
A.4、6两点的角速度大小相等
B.B、。两点的线速度大小相等
C.48两点的向心加速度与其半径成正比
D.B、C两点的向心加速度与其半径成正比
5.如图所示,甲,乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上,他们随地球一起绕地轴做匀速圆周运动,
下列物理量相同的是()
A.向心力B.角速度C.线速度D.向心加速度
6.某一物理量力的变化量A4,与发生这个变化所用时间At的比值一,叫做这个量力的变化率。下列说法
Ar
正确的是()
A4
A.若/表示某质点做匀速直线运动的位移,则——是均匀增大的
△t
A4
B.若/表示某质点做自由落体运动下落的速度,则——是恒定不变的
△t
A4
C.若/表示某质点做平抛运动的速度,则——是均匀增大的
A4
D.若/表示某质点做匀速圆周运动的速度,则一是均匀增大的
Nt
7.用材料和粗细相同、长短不同的两段绳子,各拴一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,
那么以下说法错误的是()
A.两个球以相同的线速度运动时,短绳易断
B.两个球以相同的角速度运动时,长绳易断
C.两个球以相同的周期运动时,长绳易断
D.两个小球以相同大小的加速度运动时,短绳易断
8.在空间站中,宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适,科学家设想建造一种环形空间站,
如图所示。圆环绕中心匀速旋转,宇航员站在旋转舱内的侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小
的支持力。已知地球表面的重力加速度为各圆环的半径为7,宇航员可视为质点。以下说法正确的是()
A.宇航员处于平衡状态
B.宇航员的向心加速度大小应为g
C.旋转舱绕其轴线转动的角速度大小应为病
D.旋转舱绕其轴线转动的线速度大小应为
9.如图所示,。、a为两个皮带轮,。轮的半径为”a轮的半径为尼且於入〃点为。轮边缘上的一
点,”点为a轮边缘上的一点。当皮带轮转动时(设运动过程中不打滑),则()
A.〃点的线速度一定大于“点的线速度
B.〃点的线速度一定小于"点的线速度
C.〃点的向心加速度一定大于N点的向心加速度
D.〃点的向心加速度一定小于N点的向心加速度
10.摩天轮“天津之眼”,其轮箱沿如图所示的逆时针方向在竖直平面内做匀速圆周运动,圆半径为R,速
率v(晒,AC为水平直径,6。为竖直直径。放入轮箱中的物块相对于轮箱静止,则()
B
D
A.物块始终受两个力作用
B.只有在A、B、C、。四点,物块受到的合外力才指向圆心
C.从3运动到4,物块处于超重状态
D.从A运动到。,物块处于超重状态
二、多选题
11.如图,匀速转动的圆盘上有a,b,c三点,已知%=工%,则下面说法中正确的是()
2
A.a,b,c三点的角速度相同
B.a,力两点线速度相等
C.c点的线速度大小是a点线速度大小的一半
D.a点的加速度是。点的两倍
12.小球做匀速圆周运动,半径为此向心加速度为a,则下列说法正确的是()
A.小球的角速度B.t时间内小球转过的角度。=t
C.小球的线速度y=J而D.小球运动的周期7=2兀
13.如图所示,风力发电机叶片上有从”两点,其中〃在叶片的端点,”在另一叶片的中点。当叶片匀速
A.〃点的角速度等于“点的角速度
B.〃点的角速度大于"点的角速度
C.〃点的向心加速度等于“点的向心加速度
D.〃点的向心加速度大于“点的向心加速度
14.如图,一个球绕中心轴线以角速度。做匀速圆周运动,则()
A.a、6两点线速度相同
B.a、6两点角速度相同
C.若0=30°,则a、分两点的线速度之比%:%=百:2
D.若6=30°,则a、力两点的向心加速度之比a.:坂=石:2
15.如图所示,在光滑水平面上,钉有两个钉子A和B,一根长细绳的一端系一个小球,另一端固定在钉子
A±,开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置),且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两
钉子上,现使小球以初速度的在水平面上沿俯视逆时针方向做圆周运动,使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释
放,在绳子完全被释放后与释放前相比,下列说法正确的()
,///7Z/////////////////A////////
A.小球的线速度变大B.小球的角速度变大
C.小球的加速度变小D.细绳对小球的拉力变小
16.关于圆周运动中的向心加速度,以下说法中正确的是()
A.向心加速度越大,说明做圆周运动的物体线速度的大小变化越快
B.向心加速度越大,说明做圆周运动的物体线速度的方向变化越快
C.向心加速度的方向始终与线速度的方向垂直
D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
17.如图所示,轮01、固定在同一转轴上,轮01、用皮带连接且不打滑.01、。2、三个轮的边缘各取
一个点A、B、C,己知三个轮的半径比4:马:与=2:1:1,当转轴匀速转动时,下列说法中正确的是()
A.A、B、C三点的线速度之比为2:2:1
B.A、B、C三点的周期之比为1:2:1
C.A、B、C三点的角速度之比为1:2:1
D.A、B、C三点的加速度之比为2:4:1
18.如图所示为摩擦传动装置,6轮转动时带动力轮跟着转动,已知转过程中轮缘间无打滑现象,/轮半径
是6轮半径的3倍。下列说法中正确的是()
A.A,8两轮转动的方向相同
B.4与6轮缘上的点转动的线速度大小相等
C.4、6转动的角速度之比为1:3
D.48轮缘上点的向心加速度之比为3:1
19.如图所示,甲、乙两球作匀速圆周运动,向心加速度随半径变化。由图像可以知道()
A.甲球运动时,线速度大小保持不变B.甲球运动时,角速度大小保持不变
C.乙球运动时,线速度大小保持不变D.乙球运动时,角速度大小保持不变
20.如图所示为一压路机的示意图,其大轮半径是小轮半径的1.5倍,4、3分别为大轮和小轮边缘上的
点。在压路机前进时,4、3两点的()
A.线速度之比为七:VB=1:1B.线速度之比为VA:喔=3:2
C.角速度之比为。A:%=3:2D.向心加速度之比为火:怎=2:3
三、解答题
21.如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形46(圆半径比细管的内径大得多)和直线固组成
的轨道固定在水平桌面上,已知部分的半径R=1.0m。弹射装置将一个质量为01kg的小球(可视为
质点)以%=3m/s的水平初速度从4点射入轨道,小球从C点离开轨道随即水平抛出,桌子的高度
/z=0.8m,不计空气阻力,g取lOm/s?。求:
(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度。、向心加速度a的大小;
(2)小球在空中做平抛运动的时间及落到地面〃点时的速度大小。
BC
22.如图为一个简易的冲击式水轮机的模型,水流自水平的水管流出,水流轨迹与下边放置的轮子边缘相
切,水冲击轮子边缘上安装的挡水板,可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时,可近似认为水到达轮子
边缘时的速度与轮子该处边缘的线速度相同。调整轮轴。的位置,使水流与轮边缘切点对应的半径与水平
方向成个=37°角。测得水从管口流出速度匹=3m/s,轮子半径7?=0.1m。不计挡水板的大小,不计空气阻
力。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)轮子转动的角速度。及边缘上某点的向心加速度大小;
(2)水管出水口距轮轴。的水平距离,和竖直距离瓦
23.如图所示,小球A质量为血固定在长为/的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端。点在竖直平面
内做圆周运动。当小球经过最高点时,杆对球产生向下的拉力大小等于球的重力。已知重力加速度为g。求:
(1)小球到达最高点时速度的大小;
(2)当小球经过最低点时速度为岛Z,杆对球的作用力的大小。
参考答案
考点题型归纳
1.B
A.向心加速度是矢量,且方向始终指向圆心,因此为变量,故A错误;
B.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,故B正确;
C.向心加速度不改变速率,只改变速度方向,故C错误;
D.只有匀速圆周运动,加速度才时刻指向圆心,故D错误。
2.A
根据
4=-
r
知,当线速度P大小为定值时,4与T成反比,其图像为双曲线的一支;根据
知,当角速度G大小为定值时,4与r成正比,其图像为过原点的倾斜直线。
故选Ao
3.A
AB.甲图线反映角速度不变,由4可知,甲球运动时,角速度大小恒为
线速度大小
v=a)r=2x2m/s=4m/s
故A正确,B错误;
2
CD.乙图线反映线速度不变,由a=L可知,乙球运动时,线速度大小
v-y[ar=J8x2m/s=6m/s
角速度大小恒为
CD-rad/s=3rad/s
r2
故CD错误。
4.B
A.由题意可知,蛋糕转动的周期为T=15x4s=60s=lmin,则圆盘转动的转速约为lr/min,A错误;
B.圆盘转动的角速度大小为
27r21.yr.
co=——=——rad/s=—rad/s
T6030
B正确;
C.蛋糕边缘的线速度大小约为
v=ra>=O.lx—m/s=—^―m/s
30300
C错误;
D.蛋糕边缘的向心加速度约为
a=rar=0.1x(-)2m/s2=——m/s2
309000
D错误;
5.A
A.由于。、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点,则
匕=匕
选项A正确;
BC.b、c两点为共轴的轮子上两点,
mb=a)c
4=2%
则
匕=2Vb
所以
%=2Vb
则根据可知
(°a=2①b
根据a=。/可知
4=4为
故BC错误;
D.根据a=外疗可知
4=2ab
4=2g
由上分析可知,加速度最小的是b点,故D错误。
6.A
同轴转动,角速度相等,故
由于〃V九,根据尸T3
VK<FB
根据3F32r可知
故选Ao
7.C
AC.由题知,28线速度相等,根据
V2
册=—
r
又因/的半径大于夕的半径,可知/的向心加速度小于8的向心加速度,故A错误,C正确;
B.8与。绕同一转轴转动,角速度相等,根据
可知半径大的向心加速度大,则C的加速度大,故B错误;
D.综上分析,可知C正确,AB错误,故D错误。
故选Co
8.C
A.甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等,有
例•你=Ct)2,T乙
则得
①I:®2=1-2
所以物块相对盘开始滑动前,的与团的角速度之比为1:2,故A错误;
B.物块相对盘开始滑动前,根据a=。2度得的与双的向心加速度之比为
ax①;•2r_1
%①22rc2
故B错误;
CD.根据
/Limg=mr"
知,临界角速度
可知甲乙的临界角速度之比为1:0,甲乙的角速度之比为
①1:。7=1:2
可知当转速增加时,您先达到临界角速度,所以血先开始滑动,故C正确,D错误。
故选C。
9.D
以A物体作为研究对象,设指向圆心的加速度为。,。与水平方向的夹角为。,竖直方向根据牛顿第二定
律
mg-FBA=masin0
得
FBA=mg-masin0
可知沿逆时针方向运动到最高点过程中,8增大,支撑力减小,故①错误,②正确。
水平方向根据牛顿第二定律
fBA=macos0
可知沿逆时针方向运动到最高点过程中,。增大,摩擦力减小,故③错误,④正确。
考点过关精练
1.B
A.根据同轴转动,并且每一位同学都相对静止,所以角速度相同,根据公式
v=a>r
可知,半径不同,线速度不同,A错误。
B.根据A可知,角速度相同,B正确。
C.根据向心加速度公式
an=ofr
可知角速度相同,半径不同,所以向心加速度不同,C错误。
D.根据向心力的公式
F”=man
可知,每位同学质量不同,向心加速度不同,向心力也不同,D错误。
故选B。
2.D
由匀速圆周运动的特点可知,周期是标量,不发生变化,而合力、向心加速度、线速度是矢量,大小不变,
但方向时刻在变化。
3.C
A.小齿轮的运动方向和大齿轮的运动方向相同,所以小齿轮也是顺时针匀速转动,A错误;
B.大齿轮和小齿轮的线速度大小相等,小齿轮的每个齿的线速度方向不同,B错误;
C.根据
v=cor
可知,线速度相等,大齿轮半径(内径)是小齿轮半径的3倍时,小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍,
C正确;
D.根据
V2
CL----
r
大齿轮半径(内径)是小齿轮半径的3倍。可知小齿轮每个齿的向心加速度是大齿轮每个齿的向心加速度
的3倍,D错误。
4.B
AB.4C两点是轮子边缘上的点,靠传送带传动,两点的线速度相等,而半径不等,根据
v=ra>
所以角速度大小不相等,A错误B正确;
C.由图尔6共轴转动,则有%=%,根据
v=ra)
则有
%:力=2:1
4C两点是轮子边缘上的点,靠传送带传动,两点的线速度相等,则有瓦点与C点的线速度大小之比为1:
2,C错误;
D.根据
RB=凡
则有6点与C点的向心加速度大小之比为1:4,D错误。
5.A
甲、丙的线速度大小相等,根据
V2
a———
r
知甲、丙的向心加速度之比为隐:斗,甲的向心加速度
2
a甲=,3
则
22
_\CD
己丙二
故选Ao
6.A
B.由于a和。两点靠同一皮带传动,线速度的大小与皮带的线速度大小相同,即
va=vc
a和方共轴转动,角速度和周期相等,即
3a二叫
T产几
B项错误;
A.由
V
CD=—
r
可得乃和。的角速度之比为2:1,即a、b、。三点的角速度之比为2:2:1,A项正确;
C.由
V2
a=—
可得a和c的向心加速度之比为2:1,由
2r
可得a和6的向心加速度之比为2:1,即a、b、c三点的向心加速度之比为2:1:1,C项错误;
D.由
可得,a、b、c三点转速之比为2:2:1,D项错误。
7.C
A.由丫=0厂得,后轮和飞轮的角速度相等,后轮的半径大,则后轮轮胎边缘的线速度大于飞轮边缘的线速
度,A错误;
B.由。=上得,飞轮和链轮的线速度相等,飞轮的半径比链轮的半径小,则飞轮的角速度大于中轴链轮的
r
角速度,B错误;
C.因为飞轮和链轮由链条相连接的,所以飞轮边缘与链轮边缘的线速度大小一定相等,C正确;
2
D.根据。=匚,飞轮边缘与链轮边缘的线速度相等,飞轮的半径小,所以飞轮的向心加速度大,D错误。
r
8.C
小球受力如图所示:
N
mg
由图可知,小球圆周运动的向心力由重力和支持力的合力提供,即
lmgmv24〃2
=---=---=m——r
tanarT2
AB.因两小球运动的半径不相等,故它们运动的周期和线速度均不相等,故AB错误;
CD.因两小球的质量不一定相等,故它们所受的向心力大小不一定相等,而向心加速度为
%=上
tana
与它们的质量无关,故向心加速度大小一定相等,故C正确D错误。
9.A
A.匀速圆周运动的向心加速度大小恒定,方向始终指向圆心,可知向心加速度不恒定,故A错误;
B.向心加速度的方向与线速度方向垂直,向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度大小,故B正确;
C.匀速圆周运动速度方向时刻改变,不是匀速运动,故C正确;
D.匀速圆周运动的向心加速度大小不变,可知向心力的大小不变,故D正确。
10.C
AD.a、6点是同轴转动,角速度相同,a点的半径大于6点的半径,根据丫=厂<®知,则a点的线速度大
于6点的线速度,A、D错误;
B.a、6两点的角速度相同,根据°=可知,a、6的半径不等,则向心加速度的大小不相等,B错误;
C.a、6点是同轴转动,角速度相同,C正确。
故选Co
高分突破精练
1.D
AB.大小齿轮相互吻合,同缘传动时,边缘点的线速度大小相等,方向相反,AB错误;
C.根据
v=a>r
解得
以:?=1:2
同轴传动时,角速度相等,故
①c=①,
所以6与c点的角速度不相同,C错误;
D.根据
a=arr
枚c点的向心加速度大小之比为
:取2=①::(OJ=4:1
6点的向心加速度最大,D正确。
2.C
由题意可知
/点的向心加速度为
2
一瓦
CalA一
彳
8点的向心加速度为
2
_VB
aB=一
马
由于4〉々所以
力点的向心加速度也等于
C点的向心加速度等于
%=々就
由于q>r2,O)A=8C,所以
aA>ac
所以
aB>aA>ac
3.A
A.A、B两点同轴转动,A、B两点的角速度相同,选项A正确;
B.根据尸不3可知/、8两点的线速度大小不相等,选项B错误;
C.根据4=可知A、B两点的向心加速度大小不相等,选项C错误;
D.向心加速度的方向沿半径指向圆心,A、B两点的向心加速度方向相反,选项D错误;
故选Ao
4.D
AC.Z8两点在传送带上,是同缘传动的边缘点,所以两点的线速度相等,根据-sr,/、少两点的角速度
不相等,根据
V2
CL=---
r
可知,48两点的向心加速度与其半径成反比,故AC错误;
BD.6c两点属于同轴转动,故角速度相等,线速度不等,根据
a=co1r
可知,B、。两点的向心加速度与其半径成正比,故B错误,D正确;
故选Do
5.B
AB.甲乙两人站在地球上都绕地轴转动,角速度相等,根据向心力公式
rJ—T=mo)2r
可知,半径不等,向心力不等,故A错误,B正确。
C.根据线速度与角速度关系
v-cor
可知,半径不等,则线速度不等,故C错误。
D.根据向心加速度公式
a二疗/
可知,半径不等,则向心加速度不等,故D错误。
故选Bo
6.B
A4
A.若/表示某质点做匀速直线运动的位移,则——表示速度,是不变的。A错误;
A4
B.若力表示某质点做自由落体运动下落的速度,则——表示加速度,是不变的,B正确;
△t
A4
C.若/表示某质点做平抛运动的速度,则——表示加速度,是不变的,c错误;
△t
A4
D.若/表示某质点做匀速圆周运动的速度,则——表示加速度,大小不变。D错误。
△t
7.D
A.由
2
口v
F=m一
r
可知,两球的线速度相等时,绳子越短,向心力越大,绳子的拉力越大,越容易断。A正确,不符合题意;
B.由
r-i2
r=mcor
可知,两球的角速度相等时,绳子越长,向心力越大,绳子的拉力越大,越容易断。B正确,不符合题意;
C.由
一4万2
k=m-^-r
可知,两球的周期相等时,绳子越长,向心力越大,绳子的拉力越大,越容易断。C正确,不符合题意;
D.由
F=ma
可知,两球的加速度大小相等时,绳子的拉力大小相等,绳子断裂程度相同。故D错误,符合题意。
故选D。
8.B
旋转舱中的宇航员做匀速圆周运动,圆环绕中心匀速旋转使宇航员感受到与地球一样的“重力”是向心力
所致,向心加速度大小应为g,合力指向圆心,处于非平衡状态;根据
2V2
g-cor--
r
解得
故B正确,ACD错误。
9.C
AB.在皮带传动的过程中,两轮边缘的线速度大小相等,即〃点的线速度一定等于M点的线速度,选项AB
错误;
CD.根据
V2
an=一
r
可知,因七八则〃和"两点的向心加速度关系为
anM>。nN
选项C正确,D错误。
10.D
AB.物块做匀速圆周运动,受到的合力始终指向圆心,又因为速率丫<圾",因此只有在8、〃两点,物块
受两个力作用,其它位置物块还会受到摩擦力作用,故AB错误;
CD.从3运动到A,物块的向心加速度有向下的分加速度,故物块处于失重状态,从A运动到。,向心加
速度有向上的分加速度,故物块处于超重状态,故C错误D正确。
故选Do
11.ACD
A.a,b,。三点共轴转动,角速度相等,故A正确;
B.a、6两点的线速度大小相等,方向不同,故B错误;
C.a、。两点的角速度相等,根据
v=cor
知,a,c点的线速度是2点线速度大小的一半,故C正确;
D.根据公式
a—s2r
可得,角速度相等,0c=0a,所以a点的加速度是。点的两倍,D正确。
2
故选ACD„
12.ACD
由匀速圆周运动加速度公式
得
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