2.2 匀速圆周运动习题课
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2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度A级必备知识基础练1.下列关于向心加速度的说法正确的是( C )A.向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢B.向心加速度表示角速度变化的快慢C.匀速圆周运动的向心加速度大小不变D.只要是圆周运动,其加速度都是不变的,一是匀速圆周运动,二是非匀速圆周运动。
在匀速圆周运动中,加速度的方向指向圆心,叫向心加速度(大小不变,方向时刻改变);非匀速圆周运动中加速度可以分解为向心加速度和切向加速度。
圆周运动中的加速度是反映速度变化快慢的物理量。
故选项C正确。
2.(四川宜宾高一期末)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,座舱的质量为m,运动半径为R,角速度为ω,重力加速度为g,则座舱( D )A.运动周期为ω2πB.线速度大小为ω2RC.受摩天轮作用力的大小始终为mgD.所受合力的大小始终为mω2R,A错误;由线速度,运动周期为T=2πω与角速度的关系公式可得,线速度大小为v=ωR,B错误;座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,座舱受到的合力提供向心力,则由牛顿第二定律可知合力大小为F=mω2R,由于座舱的重力和摩天轮对座舱的作用力的合力提供向心力,因此摩天轮对座舱的作用力大小不等于mg,C错误,D正确。
3.(广东中山高一期末)很多餐厅在大餐桌中心设置可绕中心轴匀速转动的圆盘,以方便就餐,如图所示。
现在放置一小物体在转动的圆盘上并与其保持相对静止,圆盘角速度维持不变,则下列说法正确的是( D )A.小物体处于平衡状态B.小物体受到重力、支持力、摩擦力和向心力C.放置另外一个相同小物体在原有小物体正对面,两物体到转动轴距离相等,则两物体线速度一样D.小物体位置离圆盘中心越远所受摩擦力越大,合力提供向心力,不是平衡状态,A错误;小物体受到重力、支持力、摩擦力,向心力是效果力,由合力提供,受力分析时不含向心力,B错误;放置另外一个相同小物体在原有小物体正对面,两物体到转动轴距离相等,则两物体线速度大小相同,方向不同,C错误;根据f=mω2r,小物体位置离圆盘中心越远,所受摩擦力越大,D正确。
一、单选题(选择题)1. 关于物理概念,下面说法正确的是()A.做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B.做匀速圆周运动的物体合力始终指向圆心C.由E p=mgh可知,放在地面上的物体,它具有的重力势能一定为零D.由E p=可知,弹簧变长时,它的弹性势能一定增大2. 如图,为某型号汽车变速箱齿轮传动系统,A、B、C三个齿轮半径之比为,B为主动轮、A、C为从动轮。
当B齿轮以角速度匀速转动时,对于A、B、C三个齿轮边缘上的a、b、c三点(图中未画出)的运动情况,下列说法正确的是()A.a、b、c三点线速度大小之比为B.a、b、c三点角速度之比为C.a、b、c三点向心加速度大小之比为D.A、B、C三个齿轮转速之比为3. 如图所示,地球可以看作一个球体,O点为地球球心,位于长沙的物体A和位于赤道上的物体B,都随地球自转做匀速圆周运动,则()A.物体的周期T A=T BB.物体的周期T A>T BC.物体的线速度大小v A>v BD.物体的角速度大小ωA<ωB4. 关于下图中的四个情景,下列说法正确的是()A.图甲中,有些火星的轨迹不是直线,说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的B.图乙中,两个影子在x、y轴上的运动就是物体的两个分运动C.图丙中,无论小锤用多大的力去打击弹性金属片,A球都先落地D.图丁中,做变速圆周运动的物体所受的合外力F沿半径方向的分力大于所需要的向心力5. 关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A.周期不变B.线速度大小、方向均不变C.向心力大小、方向均不变D.向心加速度大小、方向均不变6. 高速公路某弯道处,该段公路宽度为16m,内外侧的高度差为2m,某车道设计安全时速为108km/h(无侧滑趋势)。
已知角度较小时,角的正切值可近似等于正弦值,若g取10m/s2。
该车道的转弯半径为()A.500m B.720mC.700m D.520m7. 如图洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上,则此时()A.衣服受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力B.衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力C.筒壁的弹力随筒的转速的增大而减小D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好8. 下列关于匀速圆周运动的说法正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是加速度不变的运动C.匀速圆周运动是变加速运动D.匀速圆周运动是受恒力的运动9. 如图所示,用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是()A.小球在圆周最高点时所受的合力一定竖直向下B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为0D.小球过最低点时处于失重状态10. 如图所示,“伦敦眼”(The LondonEye),是世界上最大的观景摩天轮,仅次于南昌之星与新加坡观景轮.它总高度 135 米(443 英尺),屹立于伦敦泰晤士河南畔的兰贝斯区.现假设摩天轮正绕中间的固定轴做匀速圆周运动,则对于坐在轮椅上观光的游客来说,正确的说法是()A.因为摩天轮匀速转动,所以游客受力平衡B.因为摩天轮做匀速转动,所以游客的机械能守恒C.当摩天轮转动过程中,游客受到的合外力方向不一定指向圆心D.当摩天轮转到最低点时,游客处于超重状态11. 如图所示,a、b两物体放在圆盘上,其质量之比是1:2,a、b两物体到圆心的距离之比是2:3,圆盘绕圆心做匀速圆周运动,两物体相对圆盘静止,a、b两物体受到的静摩擦力之比是()A.1:1 B.1:3 C.2:3 D.9:412. 如图,水平粗糙的桌面上有个光滑的小孔S,一轻绳穿过小孔,两端各系着质量分别为2m、m的两个小方块A、B,B以S正下方的点O为圆心做角速度为的匀速圆周运动,A恰好处于静止状态。