高中物理人教版 (新课标)必修25.向心加速度导学案

课时5.5 向心加速度

一、选择题

1．关于向心加速度，下列说法正确的是（　　）

A．由知，匀速圆周运动的向心加速度恒定

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．如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的1.5倍．A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时（　　）

A．A、B两点的线速度之比为：2：3

B．A、B两点的线速度之比为：3：2

C．A、B两点的角速度之比为：3：2

D．A、B两点的向心加速度之比为：2：3

3．如图所示，一圆环以直径AB为轴做匀速转动，P、Q、R是环上的三点，则下列说法正确的是(     )

A．向心加速度的大小

B．任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向不相同

C．线速度 

D．任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同

4．如图所示，两个摩擦传动的轮子，A为主动轮，已知A、B轮的半径比为R1：R2=1：2，C点离圆心的距离为 ，轮子A和B通过摩擦的传动不打滑，则在两轮子做匀速圆周运动的过程中，以下关于A、B、C三点的线速度大小V、角速度大小ω、向心加速度大小a之间关系的说法正确的是（　　）

A．VA＜VB ， ωA=ωB

B．aA＞aB ， ωB=ωC

C．ωA＞ωB ， VB=VC

D．ωA＜ωB ， VB=VC

5．有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法(　  　)

A．点火后即将升空的火箭，因火箭还没运动，所以加速度一定为零

B．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车因轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大

C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大

D．太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动，其加速度为零

6．如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力正确的是（　　）

A．受重力、拉力、向心力 B．受重力、拉力 C．受重力 D．以上说法都不正确

7．如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（   ）

A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来

B．人在最高点时对座位不可能产生压力

C．人在最低点时对座位的压力等于mg

D．人在最低点时对座位的压力大于mg

8．如图所示，甲、乙两球做匀速圆周运动，向心加速度大小随半径变化，由图像可以知道（    ）.

A．甲球运动时，线速度方向保持不变 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

9．如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦转动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（　　）

A． B． C． D．

10．如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω旋转，A、B为球体上两点，下列说法正确的是（　　）

A．A、B两点具有大小相等的线速度

B．A、B两点具有相同的角速度

C．A、B两点具有大小相等的向心加速度

D．A、B两点的向心加速度方向都指向球心

二、填空题

11．如图所示是上海锦江乐园中的“摩天轮”，它高108m，直径为98m，每次可乘坐378人，每转一圈25min。摩天轮转动时，某一轿厢内坐有一位游客，则该游客随轮一起匀速转动的周期为_____s，向心加速度大小为________________m/s2。

12．如图所示为自行车链条的传动装置，A、B、C分别是脚踏板、大轮与小轮边缘上的一点，脚踏板、大轮与小轮的半径之比为，则A、B、C三点的线速度之比______，角速度之比_____，向心加速度之比___________.

13．如图所示，压路机后轮半径是前轮半径的3倍，A、B分别为前轮和后轮边缘上的一点，C为后轮上的一点，它离后轮轴心的距离是后轮半径的一半，则A、B、C三点的角速度之比为ωA：ωB：ωC=________ ， 线速度之比为vA：vB：vC=________ ， 向心加速度之比为aA：aB：aC=________ ．

14．如图所示为探究质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化关系实验时得到的图象，其中A为双曲线的一个分支．该实验使用了________法，得到A图线是控制________大小不变，研究向心加速度a与半径r的关系．得到B图线是控制_________不变，研究向心加速度a与半径r的关系．

三、解答题

15．一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍（图），皮带与两轮之间不发生滑动。已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.10。

(1)电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比是多少？

(2)机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，A点的向心加速度是多少？

(3)电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多少？

16．如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，那么A、B、C、D点的线速度、角速度、向心加速度之比分别是多少？

17．如图所示，做匀速圆周运动的质点在时间t内由A点运动到B点，弧所对的圆心角为。

(1)若弧长为l，求质点向心加速度的大小；

(2)若由A点运动到B点速度改变量的大小为，求质点做匀速圆周运动的向心加速度的大小。

18．将来人类若离开地球到宇宙中去生活，可以设计如图所示的宇宙村，它是一个圆柱形的密闭建筑物，人们生活在圆柱形建筑物的边上。为了使人们在其中生活不至于有失重感，可以让它旋转，设这个建筑物的直径为200 m，那么，当它绕其中心轴转动的转速为多大时，人会感觉到像生活在地球上一样（感受到的向心加速度）？如果转速超过了上述值，人们将有怎样的感觉？

19．用图所示的装置可以测量弹簧枪发射子弹的速度。在一根水平轴MN上相隔L安装两个平行的薄圆盘，两圆盘可以绕水平轴MN一起匀速转动。弹簧枪紧贴左盘沿水平方向在水平轴MN的正上方射出一颗子弹，子弹穿过两个薄圆盘（穿过圆盘时速度不变），并在圆盘上留下两个小孔A和B（设子弹穿过B时还没有运动到转轴的下方）。若测得两个小孔距水平轴MN的距离分别为RA和RB，它们所在的半径按转动方向由B到A的夹角为φ（φ为锐角）。求：

（1）弹簧枪发射子弹的速度；

（2）圆盘绕MN轴匀速转动的角速度；

（3）若用一橡皮泥将A孔堵上，则橡皮泥的向心加速度的大小是多少？