2019-2020年高中物理 5.5向心加速度（探究導(dǎo)學(xué)課型）課時(shí)提升作業(yè) 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 5.5向心加速度（探究導(dǎo)學(xué)課型）課時(shí)提升作業(yè) 新人教版必修2一、選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出)1.(xx德州高一檢測(cè))關(guān)于做圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度的方向,下列說(shuō)法中正確的是()A.與線(xiàn)速度方向始終相同B.與線(xiàn)速度方向始終相反C.始終指向圓心D.始終保持不變【解析】選C。向心加速度的方向與線(xiàn)速度方向垂直,始終指向圓心,A、B錯(cuò)誤,C正確;做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度的大小不變,而方向時(shí)刻變化,D錯(cuò)誤。2.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)及向心加速度,下列說(shuō)法中正確的是()A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.向心加速度描述線(xiàn)速度大小變化的快慢D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度方向不斷改變的變速運(yùn)動(dòng)【解析】選D。向心加速度與線(xiàn)速度方向始終垂直,改變線(xiàn)速度的方向,不改變線(xiàn)速度的大小,C錯(cuò)誤。向心加速度的方向時(shí)刻改變,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度方向不斷改變的變加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),A、B錯(cuò)誤,D正確。【總結(jié)提升】向心加速度與合加速度的關(guān)系(1)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),向心加速度就是物體運(yùn)動(dòng)的合加速度。(2)變速圓周運(yùn)動(dòng)的合加速度可分解為沿半徑指向圓心的向心加速度an和沿切線(xiàn)方向的切向加速度at。向心加速度an描述的是速度方向變化的快慢,切向加速度at描述的是速度大小變化的快慢。(3)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),切向加速度為零。3.A、B兩小球都在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),A球的軌道半徑是B球軌道半徑的2倍,A的轉(zhuǎn)速為30r/min,B的轉(zhuǎn)速為15r/min。則兩球的向心加速度之比為()A.11B.21C.41D.81【解析】選D。由題意知A、B兩小球的角速度之比AB=nAnB=21,所以?xún)尚∏虻南蛐募铀俣戎萢AaB=RARB=81,D正確。4.(多選)如圖所示為摩擦傳動(dòng)裝置,B輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)A輪跟著轉(zhuǎn)動(dòng),已知轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中輪緣間無(wú)打滑現(xiàn)象,下述說(shuō)法中正確的是()A.A、B兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同B.A與B轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反C.A、B轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為13D.A、B輪緣上點(diǎn)的向心加速度之比為31【解析】選B、C。A、B兩輪屬齒輪傳動(dòng),A、B兩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,A錯(cuò),B對(duì)。A、B兩輪邊緣的線(xiàn)速度大小相等,由=知,=,C對(duì)。根據(jù)a=得,=,D錯(cuò)。【變式訓(xùn)練】如圖所示是自行車(chē)的輪盤(pán)與車(chē)軸上的飛輪之間的鏈條傳動(dòng)裝置。P是輪盤(pán)的一個(gè)齒,Q是飛輪上的一個(gè)齒。下列說(shuō)法中正確的是()A.P、Q兩點(diǎn)角速度大小相等B.P、Q兩點(diǎn)向心加速度大小相等C.P點(diǎn)向心加速度小于Q點(diǎn)向心加速度D.P點(diǎn)向心加速度大于Q點(diǎn)向心加速度【解析】選C。P、Q兩點(diǎn)線(xiàn)速度大小相等,由=知,P<Q,A錯(cuò);由a=知,a,aP<aQ,C對(duì),B、D錯(cuò)。5.(多選)(xx臨沂高一檢測(cè))一小球被細(xì)線(xiàn)拴著做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其半徑為R,向心加速度為a,則()A.小球相對(duì)于圓心的位移不變B.小球的線(xiàn)速度大小為C.小球在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的路程s=D.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=2【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)位移是矢量,位移不變指位移的大小、方向都不變。(2)小球通過(guò)的路程為s=vt(v為線(xiàn)速度大小)。(3)靈活應(yīng)用公式an=和v=。【解析】選B、D。小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),各時(shí)刻相對(duì)圓心的位移大小不變,但方向時(shí)刻在變,A錯(cuò);由a=得v=,B對(duì);在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的路程s=vt=t,C錯(cuò);做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=2,D對(duì)。二、非選擇題(15分)6.(xx廈門(mén)高一檢測(cè))如圖所示,甲、乙兩物體自同一水平線(xiàn)上同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),甲沿順時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng),圓半徑為R;乙做自由落體運(yùn)動(dòng),當(dāng)乙下落至A點(diǎn)時(shí),甲恰好第一次運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B,求甲物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度。【解析】設(shè)乙下落到A點(diǎn)所用時(shí)間為t,則:對(duì)乙:R=gt2,解得:t=這段時(shí)間內(nèi)甲運(yùn)動(dòng)了T,即T=又有:a=R2=R,解得:a=2g答案:2g一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出)1.下列關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)的說(shuō)法正確的是()A.勻速運(yùn)動(dòng)B.勻加速運(yùn)動(dòng)C.加速度不變的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.變加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)【解析】選D。勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),它的加速度大小不變,方向始終指向圓心,是變量,故勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),A、B、C錯(cuò),D對(duì)。2.(xx德州高一檢測(cè))物體做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),它的向心加速度、角速度、線(xiàn)速度和周期分別為an、v和T。下列關(guān)系式不正確的是()A.=B.v=C.an=vD.T=2【解析】選D。由an=R2,v=R可得=,v=,an=v,即A、B、C正確;又由T=與=得T=2,即D錯(cuò)誤。3.(多選)一小球質(zhì)量為m,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸繩(不可伸長(zhǎng),質(zhì)量不計(jì))固定于O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方處釘有一顆釘子。如圖所示,將懸線(xiàn)沿水平方向拉直無(wú)初速度釋放后,當(dāng)懸線(xiàn)碰到釘子后的瞬間,則()A.小球的角速度突然增大B.小球的線(xiàn)速度突然減小到零C.小球的向心加速度突然增大D.小球的向心加速度不變【解析】選A、C。由于懸線(xiàn)與釘子接觸時(shí)小球在水平方向上不受力,故小球的線(xiàn)速度不能發(fā)生突變,由于做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)樵瓉?lái)的一半,由v=r知,角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,A正確,B錯(cuò)誤;由a=知,小球的向心加速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,C正確,D錯(cuò)誤。4.如圖所示,地球繞過(guò)球心的軸O1O2以角速度旋轉(zhuǎn),A、B為地球上兩點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是()A.A、B兩點(diǎn)具有相同的角速度B.A、B兩點(diǎn)具有相同的線(xiàn)速度C.A、B兩點(diǎn)具有相同的向心加速度D.A、B兩點(diǎn)的向心加速度方向都指向球心【解題指南】解答該題要明確以下兩點(diǎn):(1)地球上各點(diǎn)的角速度都一樣,都等于地球自轉(zhuǎn)的角速度;(2)地球表面上某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的平面都與赤道平面平行,圓心是該平面與地球轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)。【解析】選A。A、B兩點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn),角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度,A正確;A、B兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同,根據(jù)v=r可知B錯(cuò)誤;根據(jù)a=2r可知,A、B兩點(diǎn)的向心加速度不同,C錯(cuò)誤;A、B兩點(diǎn)的向心加速度方向都指向各自所在緯度圈的圓心,D錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)提升】巧比向心加速度(1)應(yīng)用向心加速度公式an=2r時(shí)應(yīng)注意:在線(xiàn)速度v一定的情況下,方可認(rèn)為物體的向心加速度an與半徑r成反比。在角速度一定的情況下,可認(rèn)為向心加速度an與半徑r成正比。因?yàn)橄蛐募铀俣鹊拿總€(gè)公式都涉及三個(gè)物理量的變化關(guān)系,所以必須在某一物理量不變時(shí),才可以判斷另外兩個(gè)物理量之間的關(guān)系。(2)在比較轉(zhuǎn)動(dòng)物體上做圓周運(yùn)動(dòng)的各點(diǎn)的向心加速度的大小時(shí),應(yīng)先確定各點(diǎn)是線(xiàn)速度相同還是角速度相同,然后再選用相應(yīng)的向心加速度公式進(jìn)行比較。二、非選擇題(本題共2小題,共22分)5.(10分)飛行員從俯沖狀態(tài)往上拉時(shí),會(huì)發(fā)生黑視,第一是因?yàn)檠獕航档?導(dǎo)致視網(wǎng)膜缺血;第二是因?yàn)槟X缺血。飛行員要適應(yīng)這種情況,必須進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練,故飛行員的選拔是非常嚴(yán)格的。為了使飛行員適應(yīng)飛行要求,要用如圖所示的儀器對(duì)飛行員進(jìn)行訓(xùn)練,飛行員坐在一個(gè)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的艙內(nèi)邊緣,要使飛行員的加速度a=6g,則角速度需要多大?(R=20m,g取10m/s2)【解析】根據(jù)a=2R,可得=rad/s。答案:rad/s【變式訓(xùn)練】甲、乙兩物體以大小相等的線(xiàn)速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們的質(zhì)量之比為13,軌道半徑之比為34,則甲、乙兩物體的向心加速度之比為()A.13B.34C.43D.31【解析】選C。甲、乙兩物體的線(xiàn)速度大小相等,根據(jù)a=得,a甲a乙=r乙r甲=43,C正確。6.(12分)一圓柱形小物塊放在轉(zhuǎn)盤(pán)上,并隨著轉(zhuǎn)盤(pán)一起繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)頻閃照相技術(shù)對(duì)其進(jìn)行研究,從轉(zhuǎn)盤(pán)的正上方拍照,得到的頻閃照片如圖所示,已知頻閃儀的閃光頻率為30Hz,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為2m,該轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度和物塊的向心加速度是多少?【解析】閃光頻率為30Hz,就是說(shuō)每隔s閃光一次,由頻閃照片可知,轉(zhuǎn)一周要用6個(gè)時(shí)間間隔,即s,所以轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為=10rad/s物塊的向心加速度為a=2r=2002m/s2答案:10rad/s2002m/s2