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1、2022年高一物理 第4單元：達(dá)標(biāo)訓(xùn)練（5、向心力、向心加速度）(有解析) 大綱人教版 基礎(chǔ)·鞏固 1.下列說法正確的是（　?。? A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng) B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng) C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng) D.物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)其向心力垂直于速度方向，不改變線速度的大小 解析:依據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，采取“層析法”直接分析判斷. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力雖然大小不變，但方向時(shí)刻變化，所以它既不是勻速運(yùn)動(dòng)，也不是勻變速運(yùn)動(dòng)，它是變加速運(yùn)動(dòng). 向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小. 答案：CD 2.如圖5-5-8所示，一個(gè)水平圓盤繞通過圓

2、盤中心且垂直于盤面的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小物塊A放在圓盤上且與盤保持相對(duì)靜止.則物塊A的受力情況是（　　 圖5-5-8 A.重力、支持力 B.重力、支持力和指向圓心的摩擦力 C.重力、支持力、向心力和摩擦力 D.以上說法均不正確 解析:本題中由于物塊A相對(duì)圓盤的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向是沿半徑向外的，因而所受靜摩擦力的方向沿半徑指向圓心. 水平圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊A放在盤上且與盤保持相對(duì)靜止，則A必繞O點(diǎn)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，一定有外力提供它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力.物塊A在水平圓盤上，受重力，方向豎直向下；支持力，方向豎直向上，這兩個(gè)力都不能提供向心力（向心力沿水平方向）.那么只有圓盤對(duì)

3、A的靜摩擦力充當(dāng)向心力，才能使A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B正確. 答案：B 3.有一質(zhì)量為m的小物塊，由碗邊滑向碗底，該碗的內(nèi)表面是半徑為R的圓弧且粗糙程度不同，由于摩擦力的作用，物塊的運(yùn)動(dòng)速率恰好保持不變.則（　?。? A.物塊的加速度為零 B.物塊所受的合力為零 C.物塊所受合力的大小一定，方向改變 D.物塊所受合力的大小、方向均一定 解析:物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力及加速度均不為零，方向永遠(yuǎn)指向圓心. 分析題意可知，物塊沿碗內(nèi)表面（半徑為R的圓?。┳鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知，物塊所受合力及加速度不為零.合外力即向心力，大小不變，方向時(shí)刻變化，始終指向圓心，所以本題正

4、確答案是C. 答案：C 4.關(guān)于向心力的說法中正確的是（　　） A.物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了一個(gè)指向圓心的力就是向心力 B.向心力不能改變做圓周運(yùn)動(dòng)物體的速度大小 C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力是不變的 D.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其所受外力的合力的方向一定指向圓心 解析:依據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的特點(diǎn)及作用效果切入分析.向心力不是由于物體做圓周運(yùn)動(dòng)才產(chǎn)生的，而是由于物體受到指向圓心的向心力的作用才做圓周運(yùn)動(dòng)的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.凡向心力總與做圓周運(yùn)動(dòng)物體的速度方向垂直，因而不改變速度的大小，只改變速度的方向，選項(xiàng)B正確.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力的大小保持不變，而方向時(shí)刻在改變，向

5、心力是一個(gè)變力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其合力就是向心力，所以所受外力的合力一定指向圓心；但做變速率圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受外力的合力并不一定指向圓心.一般地說，其合力的一個(gè)分力指向圓心，充當(dāng)向心力，而另一個(gè)分力沿圓軌道的切線方向，用來改變速度的大小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案：B 5.關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說法中正確的是（　　） A.它描述的是線速度方向變化的快慢 B.它描述的是線速度大小變化的快慢 C.它描述的是向心力變化的快慢 D.它描述的是角速度變化的快慢 解析:由向心加速度的物理意義進(jìn)行分析即可.向心力只改變速度的方向，向心加速度只表示速度方向變化的快慢. 答案：

6、A 6.關(guān)于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（　　） A.由A=v2/r知，A與r成反比 B.由A=ω2r知，A與r成正比 C.由ω=v/r知，ω與r成反比 D.由ω=2πn知，ω與n成正比（n為轉(zhuǎn)速） 解析:對(duì)于三個(gè)變量之間關(guān)系的討論，需對(duì)其中一變量加以限定，從而討論另外兩變量間的關(guān)系. 當(dāng)ω不變時(shí)，與r成正比；當(dāng)v不變時(shí)，與r成反比，若無條件加以限制，不能說與r成正比還是反比，故D選項(xiàng)正確. 答案：D 7.如圖5-5-9所示，兩輪用皮帶傳動(dòng)，沒有打滑，A、B、C三點(diǎn)位置關(guān)系如圖.若r1>r2，O1C=r2.則這三點(diǎn)的向心加速度的關(guān)系是（　　） 圖5-5-9

7、 A.AA=AB=AC B.AC>AA>AB C.ACAA 解析:依據(jù)及進(jìn)行分析推理.切記兩輪邊緣上各點(diǎn)線速度相等，同輪各點(diǎn)角速度相等. 對(duì)A與B兩點(diǎn)，因，由知，；對(duì)A與C兩點(diǎn)，因，由知，故. 答案：C 綜合·應(yīng)用 8.由于地球自轉(zhuǎn)，比較位于赤道上的物體1與位于北緯60°的物體2.則（　?。? A.它們的角速度之比ω1∶ω2=2∶1 B.它們的線速度之比v1∶v2=2∶1 C.它們的向心加速度之比A1∶A2=2∶1 D.

8、它們的向心加速度之比A1∶A2=4∶1 解析:同在地球上，物體1與物體2的角速度必相等.設(shè)物體1的軌道半徑為R，則物體2的軌道半徑為Rcos60°,所以 v1∶v2=ωR∶ωRcos60°=2∶1 ∶=ω2R∶ω2Rcos60°=2∶1. 答案：BC] 9.如圖5-5-10所示，輕桿的一端有一個(gè)小球，另一端有光滑的固定軸O.現(xiàn)給球一初速度，使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，用F表示球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力，則（　?。? 圖5-5-10 A.一定是拉力 B.一定是推力 C.一定等于0

9、 D.可能是拉力，可能是推力，也可能等于0 解析:由題意知，球到達(dá)圓周最高點(diǎn)時(shí)的臨界條件是球只受重力充當(dāng)向心力，即，即 桿與繩不同，桿對(duì)球既能產(chǎn)生拉力，也能產(chǎn)生支持力，也可能對(duì)球無作用力.當(dāng)?shù)竭_(dá)圓周最高點(diǎn)處時(shí)v=0，N=mg，桿對(duì)球有支持力，大小為mg[當(dāng)時(shí)，N（支持力）隨v增大而減小，且0

10、甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小________（填“變化”或“不變”,下同），角速度________；乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小_________，角速度______ 圖5-5-11 解析:由題圖可知，甲的向心加速度與半徑成反比，根據(jù)公式，甲的線速度大小不變；而由題圖可知，乙的加速度與半徑成正比，根據(jù)公式，說明乙的角速度不變. 答案：不變變化變化不變 11.中型拖拉機(jī)后輪直徑是前輪直徑的2倍，勻速行駛時(shí)，對(duì)于前輪邊緣上的A點(diǎn)和后輪邊緣上的B點(diǎn)，它們的線速度大小之比為vA∶vB=________，角速度大小之比為ωA∶ωB=________，向心加速度大小之比為aA∶aB=_____

11、___. 解析:依據(jù)及分析即可，切記兩輪在相同時(shí)間內(nèi)滾動(dòng)的距離相等，即邊緣上各點(diǎn)的線速度相等. 因前后輪緣在相同時(shí)間內(nèi)要通過相等的距離，故前后輪緣的線速度大小相等，，即∶=1∶1；由公式v=rω知，；由公式得. 答案：1∶1 2∶1 2∶1 12.如圖5-5-12，行車的鋼絲長(zhǎng)L=3 m，下面吊著質(zhì)量m=2.8×103 kg的貨物，以速度v=2 m/s行駛.行車突然剎車時(shí)，鋼絲繩受到的拉力是多大？ 圖5-5-12力共同提供. 行車剎車瞬間，物體受到重力和鋼絲繩拉力的作用，二力的合力提供向心力 ，故. 13.質(zhì)量相等的小球A和B分別固定在輕桿的中點(diǎn)及端點(diǎn)，如圖5-5-13所示.當(dāng)桿在光滑水平桌面上繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求桿OA段及AB段對(duì)球的拉力之比. 圖5-5-13[ 解析:可采用“隔離”法依據(jù)牛頓第二定律對(duì)A、B列方程求解.切記兩者角速度相等. 設(shè)OA長(zhǎng)為L(zhǎng)，則OB長(zhǎng)為2L，OA對(duì)A球的拉力F1減去AB桿對(duì)A球的拉力等于A球運(yùn)動(dòng)的向心力，即. AB桿對(duì)B球的拉力等于B球運(yùn)動(dòng)的向心力，即 . 兩式相除可得F1∶F2=3∶2.