1、关于向心加速度,下列说法正确的是( )
A.由a=v2/r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
【答案】B
【解析】向心加速度是矢量,且方向始指向圆心,因此向心加速度不是恒定的,所以A错;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,B正确;向心加速度不改变速率,C错过只有交融圆周运动的加速度才能时刻指向圆心,D错。
2、如图所示,圆盘上叠放着两个物块A和B.当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块与圆盘始终保持相对静止,则( )
A.A物块不受摩擦力作用
B.物块B可能受4个力作用
C.当转速增大时,A受摩擦力增大,B所受摩擦力也增大
D.A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴
【答案】C
【解析】A物块做圆周运动,受重力和支持力、静摩擦力,靠静摩擦力提供向心力,A错误;B对A的静摩擦力指向圆心,则A对B的摩擦力背离圆心,可知B受到圆盘的静摩擦力,指向圆心,还受到重力、压力以及圆盘的支持力,总共5个力,B错误;A、B的角速度相等,根据F向=mrω2知,A、B的向心力都增大,C正确;因为B对A的摩擦力指向圆心,则A对B的摩擦力方向背离圆心,D错误;故选C
3、甲、乙两质点作匀速圆周运动,其半径之比r1:r2=3:4,角速度之比ω1:ω2=4:3,则甲、乙两质点的向心加速度之比a1:a2是( )
A.3:4 B.4:3 C.9:16 D.16:9
【答案】B
【解析】根据a=rω2,得B正确。
4、皮带传动装置中,小轮半径为r,大轮半径为2r.A和B分别是两个轮边缘上的质点,大轮中另一质点P到转动轴的距离也为r,皮带不打滑.则( )
A.A与P的角速度相同
B.B与P的线速度相同
C.A的向心加速度是B的1/2
D.P的向心加速度是A的1/4
【答案】B
【解析】A、A、B两点线速度相等,B、P两点角速度相等,A、B的半径不等,则A、B的角速度不等,则A、P的角速度不同.故A错误.B、B、P的角速度相等,半径不等,根据v=rω2,B、P的线速度不同.故B错误.C、A、B的线速度相等,根据a= v2/r 知,A的向心加速度时B的2倍.故C错误.D、P、B角速度相等,根据a=rω2知B的向心加速度时P的2倍,A的向心加速度时B的2倍.则P的向心加速度时A的1/4 .故D正确.故选D
5、如图所示,两轮用皮带传动,假设皮带不打滑,图中A、B、C三点所在处半径rA>rB=rC,则这三点 向心加速度aA、aB、aC的大小关系正确的是( )
A.aA=aB B.aC>aA C.aA<aB D.aC=aB
【答案】C
【解析】A、B两点线速度相等相等,根据a=v2/r得:rA>rB,则aA<aB,故A错误,C正确.A、C两点角速度大小相等,根据a=rω2得:rA>rC,则aA>aC,可知aB>aC.故BD错误. 故选:C
6、甲、乙两球做匀速圆周运动,向心加速度a随半径r变化的关系图象如图所示,由图象可知( )
A.甲球运动时,角速度大小为2rad/s
B.乙球运动时,线速度大小为6m/s
C.甲球运动时,线速度大小不变
D.乙球运动时,角速度大小不变
【答案】A
【解析】乙物体的向心加速度与半径成正比,根据a=rω2,知角速度不变,根据图象可知,r=2 m时,a=8m/s2,则ω=2rad/s,故A正确,C错误;甲物体向心加速度与半径成反比,根据a=v2/r,知线速度大小不变,根据图象可知,r=2 m时,a=8 m/s2,则v=4 m/s.故B、D错误
7、一质点以匀速率在水平面上做曲线运动,其轨迹如图所示 从图中可以看出,质点在a、b、c、d 四点处加速度最大的点是( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】C
【解析】由图知c处曲率半径最小,质点的速率不变,由公式a=v2/r,知c点的加速度最大,故选C
8、如图所示,质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变,那么( )
A.加速度为零
B.加速度恒定
C.加速度大小不变,方向时刻改变,但不一定指向圆心
D.加速度大小不变,方向时刻指向圆心
【答案】D
【解析】由题意知,木块做匀速圆周运动,木块的加速度大小不变,方向时刻指向圆心,D正确,A,B,C错误
9、(多选)如图所示,一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动,则( )
A.a,b两点的线速度相同
B.a,b两点的角速度相同
C.若θ=30°,则a,b两点的线速度之比va∶vb=∶2
D.若θ=30°,则a,b两点的向心加速度之比aa∶ab=∶2
【答案】BCD
【解析】由于a,b两点在同一球体上,因此a,b两点的角速度ω相同,B正确;由v=rω知v
a<V
B,A错误;又r
a=r
bCOSθ,则当θ=30°时,v
a∶v
b=r
a∶r
b=
∶2,C正确;由a=rω
2知a
a∶a
b=r
a∶r
b=
∶2,D正确
10、(多选)一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方L/2处钉有一颗钉子.如图所示,将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间,则( )
A.小球的角速度突然增大
B.小球的线速度突然减小到零
C.小球的向心加速度突然增大
D.小球的向心加速度不变
【答案】AC
【解析】由于悬线与钉子接触时小球在水平方向上不受力,故小球的线速度不能发生突变,由于做圆周运动的半径变为原来的一半,由v=ωr知,角速度变为原来的两倍,A正确,B错误;由a=v2/r知,小球的向心加速度变为原来的两倍,C正确,D错误
11、如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大圆环上的质量为m的小环(可视为质点),从大圆环的最高处由静止滑下,重力加速度为g.当小圆环滑到大圆环的最低点时,大圆环对轻杆拉力的大小为( )
A. Mg-5mg B. Mg+mg C. Mg+5mg D. Mg+10mg
【答案】C
【解析】小圆环从最高处到达大圆环最低点时满足(机械能守恒)mg2R=mv2/2,小圆环在最低点FN-mg=mv2/R;对大圆环,由平衡可知FT=Mg+FN,解得FT=Mg+5mg,选项C正确.
12、物体做匀速圆周运动时,下列说法中不正确的是( )
A. 向心力一定指向圆心
B. 向心力一定是物体受到的合外力
C. 向心力的大小一定不变
D. 向心力的方向一定不变
【答案】D
【解析】AB.匀速圆周运动的合外力提供向心力,向心力一定指向圆心,选项AB正确,不符合题意;CD.匀速圆周运动物体的向心力的大小一定不变,方向总是指向圆心,即方向不断变化,选项C正确,不符合题意,选项D错误,符合题意;故选D.
13、如图所示,某同学让带有水的伞绕伞柄旋转,可以看到伞面上的水滴沿伞边水平飞出.若不考虑空气阻力,水滴飞出后在空中的运动是( )
A. 匀速直线运动
B. 平抛运动
C. 自由落体运动
D. 圆周运动
【答案】B
【解析】若不考虑空气阻力,由于惯性水滴在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上只受重力做自由落体运动,因此水滴飞出后在空中做平抛运动.B正确.
14、如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,图中c方向沿半径指向圆心,a方向与c方向垂直.当转盘逆时针转动时,下列说法正确的是( )
A. 当转盘匀速转动时,P受的摩擦力方向为a
B. 当转盘匀速转动时,P受的摩擦力方向为b
C. 当转盘匀速转动时,P受的摩擦力方向可能为c
D. 当转盘匀速转动时.P受的摩擦力方向可能为d
【答案】C
【解析】当转盘匀速转动时,物体做匀速圆周运动,切向方向不受力,合力指向圆心,而物块P的向心力是摩擦力提供的,所以当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为c方向.
15、如图所示,倒置的光滑圆锥面内侧,有质量相同的两个小玻璃球A、B,沿锥面在水平面内作匀速圆周运动,关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度正确的说法是( )
A. 它们的角速度相等ωA=ωB
B. 它们的线速度υA<υB
C. 它们的向心加速度相等
D. A球的向心加速度大于B球的向心加速度
【答案】C
【解析】