5.5向心加速度
练案
A组
1. 关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A. 它是一种匀速运动 B. 它是一种变速运动
C. 它是一种匀变速运动 D. 它是一种变加速运动
2. 关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是( )
A. 它描述的是线速度变化的快慢 B. 它描述的是线速度方向变化的快慢
C. 它描述的是线速度大小变化的快慢 D. 它描述的是角速度变化的快慢
3. 地球自转角速度是 ,上海在北纬31°,上海绕地轴做圆周运动的线速度是 ,向心加速度是 。(地球半径为6400km)
4. 关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期与向心加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.角速度大的向心加速度一定大 B.线速度大的向心加速度一定大
C.线速度与角速度乘积大的向心加速度一定大 D.周期小的向心加速度一定大
5.物体以30m/s的速率沿半径为60 m的圆形轨道运动,当物体从A运动到B时,物体相对圆心转过的角度为900,在这一过程中,试求:
(1) 物体位移的大小;
(2) 物体通过的路程;
(3) 物体运动的向心加速度的大小.
6.如图所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动 ( http: / / www.21cnjy.com ),皮带和两轮之间无相对滑动,大轮的半径是小轮半径的2倍,大轮上的一点S离转动轴的距离是半径的1/3 ,当大轮边缘上的P点的向心加速度是0.12m/s2时,大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多大?
B组
1、一圆环,其圆心为O,若以它的直径AB为轴做匀速转动,如图所示,试求:
(1) 圆环上P、Q两点的线速度大小之比为多少?
(2) 若圆环的半径是20cm,绕AB轴转动的周期是0.01s,环上Q点的向心加速度大小是多少?
2、如图所示,定滑轮的半径r=2 cm,绕 ( http: / / www.21cnjy.com )在滑轮上的细线悬挂着一个重物,由静止开始释放,测得重物以加速度a=2 m/s2做匀加速运动。在重物由静止下落1 m的瞬间,滑轮边缘上的P点的角速度ω=_____rad/s,向心加速度a=_____ m/s2。
3. 匀速(率)圆周运动是圆周运动的特例,更普遍情况应属于非匀速圆周运动。做这种圆周运动的物体,向心加速度公式仍然适用,但在运动中不仅需要向心加速度不断改变其运动方向,而且有沿切线方向的加速度不断改变其线速度大小(由于线速度大小不断改变,其向心加速度的大小不是定值)。显然非匀速圆周运动加速度a=,其所受合外力也不指向圆心。如果一小球在水平面内沿半径为R的圆周按路程(v0、k为常数)运动,求:(1)在t时刻,小球运动的合加速度a= (2)t为何值时,a=k。(3)当a= k时,小球转过的圈数n =
【课堂练习】
1.AD 2.C 3.D 4.D
【A组】
1.BD 2.AB 3. 7.27×10-5rad/s 398.8m/s 0.029m/s2
4.C 5. ⑴ ⑵ ⑶
6. 0.04m/s2 ,0.24 m/s2
【B组】
1. m/s2
2. .100 , 200
3. 解析:依题意,路程s = υ0 t k t可知,小球初始时刻的切线速度是υ0、切线加速度a的大小为常数k。故切线速度υ按照υ = υ k t变化。
小球的向心加速度a=. 所以t时刻小球的合加速度
a=
由上述分析可知a=k时,必有a=0, 故υ= υ0 k t = 0, t = υ0 / k.
在一段间内,小球通过的路程
s = υtk t= υ0
设转过的圈数为n,则
n =
P