高中物理沪科版（2020）必修第二册第四节 向心力 向心加速度优质课课件ppt

5.4.2 向心加速度（原卷版）（备作业）

姓名：___________班级：___________错题号：___________

一、单选题

1．如图所示，为了体验劳动的艰辛，几位学生一起推磨将谷物碾碎，离磨中心距离相等的甲、乙两男生推磨过程中一定相同的是（　　）

A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．向心力的大小

2．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是，运动方向改变的角度之比是，则它们（　　）

A．线速度大小之比为 B．角速度大小之比为

C．圆周运动的半径之比为 D．向心加速度大小之比为

3．如图所示，操场跑道的弯道部分是半圆形，最内圈的半径大约是36m。一位同学沿最内圈匀速率跑过一侧弯道的时间约为12s，则这位同学在沿弯道跑步时（　　）

A．角速度约为  B．线速度约为3m/s

C．转速约为 D．向心加速度约为

4．如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若拖拉机行进时车轮没有打滑，则（　　）

A．两轮转动的周期相等

B．两轮转动的转速相等

C．A点和B点的线速度大小之比为1：2

D．A点和B点的向心加速度大小之比为2：1

5．如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（　　）

A．Ａ、Ｂ两点角速度大小之比为2：1

B．A、B两点向心加速度大小之比为2：1

C．B、C两点角速度大小之比为2：1

D．B、C两点向心加速度大小之比为2：1

二、多选题

6．如图所示，光滑水平面上，一物体正沿方向做匀速直线运动，某时刻突然加上水平力F，则以下说正确的是（　　）

A．若拉力F为图示方向的恒力，则物体可能沿图中轨迹运动

B．若拉力F为图示方向的恒力，则物体可能沿图中轨迹运动

C．若拉力F的大小不变，则物体可能沿图中圆形轨迹运动

D．由于受到拉力作用，物体运动的速率一定发生变化

7．如图所示，一小物块以大小为an=4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径R=1m，则下列说法正确的是（　　）

A．小物块运动的角速度为2rad/s

B．小物块做圆周运动的周期为2秒

C．小物块在π秒内通过的路程为零

D．小物块在π秒内通过的位移为零

8．一个小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为4.0m，线速度为2.0m/s，则小孩做圆周运动的（　　）

A．角速度 B．周期

C．转速 D．向心加速度

9．下列关于运动和力的叙述中，正确的是（　　）

A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的

B．做匀速圆周运动的物体，所受的合力一定指向圆心

C．物体所受合力恒定，其速度随时间一定均匀变化

D．加速度变化的运动，一定是曲线运动

10．一小球被细绳拴着，在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，向心加速度为a，那么下列说法正确的是（　　）

A．小球运动的线速度

B．小球做匀速圆周运动的周期

C．小球在时间t内通过的路程为

D．小球在时间t内可能发生的最大位移为2R

三、填空题

11．在绕竖直轴匀速转动的圆环上有A、B两点，如右图所示，过A、B的半径与竖直轴的夹角分别为30°和60°，则A、B两点的线速度之比为___________；向心加速度之比为___________。

12．如图所示，轮、固定在同一转轴上，轮、用皮带连接且不打滑。在、、三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径之比，则：

（1）A、B、C点的线速度大小之比________；

（2）A、B、C点的角速度大小之比________；

（3）A、B、C三点的向心加速度大小之比________。

13．两架飞机在空中沿水平面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路径之比为2：3，运动方向改变的角度之比为4：3。它们的向心加速度之比为____________。

14．如图，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径倍，大轮上一点S离转轴O1的距离是半径的。则大轮边缘上的P点与小轮边缘上的Q点的线速度之比为________， 点与点的向心加速度之比为________。

15．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们线速度大小之比为_______，向心加速度大小之比为_______。

四、实验题

16．某同学尝试用一把直尺测量做圆锥摆运动小球的角速度、线速度v、周期T。一条不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系上一个金属小球做成圆锥摆。平行光照射到圆锥摆上，固定点O和小球A的影子投射到在对面墙壁上。是O点在墙壁上的投影，是小球A在墙壁上的投影，是小球自然下垂时在墙壁上的投影。已知重力加速度为g。

（1）用直尺测出与之间的距离为，则小球做圆锥摆运动的角速度_________；

（2）用直尺测出与_______之间的距离为，则小球做圆锥摆运动的线速度_________；

（3）小球做圆锥摆运动过程中的向心加速度_________。

17．为验证匀速圆周运动的向心加速度与角速度、轨道半径间的定量关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置。其中AB是固定在竖直转轴上的水平平台，A端固定的压力传感器可测出小物体对其压力的大小，B端固定一宽度为d的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。

实验步骤如下：

①测出挡光片与转轴间的距离L；

②将小物体紧靠传感器放置在平台上，测出小物体中心与转轴的距离r；

③使平台AB绕转轴匀速转动；

④记录压力传感器的示数F和对应的挡光时间；

⑤保持小物体质量和距离r不变，多次改变转动角速度，记录压力传感器示数F和对应的挡光时间。

（1）小物体转动的角速度______（用L、d、表示）；若某次实验中挡光片的宽度如图乙所示，其读数为______mm；

（2）要验证小物体的向心加速度与角速度、轨道半径间的定量关系，还需要测出小物体的质量m，则在误差允许范围内，本实验需验证的关系式为______（用所测物理量的符号表示）。

五、解答题

18．如图所示的传动装置中皮带与两轮均不打滑动。已知大轮半径是小轮半径的3倍。大轮上与轮轴间距为大轮半径一半的A点向心加速度为0.05m/s2。求：

（1）大轮边缘上某点的向心加速度大小；

（2）大轮与小轮的角速度之比。

19．根据，∆v的方向即为∆t时间内平均加速度的方向，当∆t趋近于0时，∆v的方向即为某时刻瞬时加速度的方向。我们可以通过观察不断缩小的时间段内的平均加速度方向的方法，来逼近某点的瞬时加速度方向。图中圆弧是某一质点绕O点沿顺时针方向做匀速圆周运动的轨迹，若质点在t时间内从A点经过一段劣弧运动到B点。

（1）请用铅笔画出质点从A点起在时间t内速度变化量∆v的方向；

（2）请用铅笔画出质点经过A点时瞬时加速度aA的方向；

（3）根据，证明匀速圆周运动的向心加速度，其中v为线速度，r为圆运动半径。