高一物理同步练习题解析55向心加速度人教版必修2高中物理练习试题

15.5向心加速度同步练习题解析（人教版必修2）1．如图所示为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A为双曲线的一个分支，由图可知（）。A．A物体运动的线速度大小不变B．A物体运动的角速度大小不变C．B物体运动的角速度大小不变D．B物体运动的线速度大小不变2．高速列车已经成为世界上重要的交通工具之一，如图所示。北京至天津高速列车时速可达360km/h。一辆高速列车以恒定的速率在半径为2000m的水平面上做匀速圆周运动，如图所示。则（）。A．乘客做圆周运动的加速度为5m/s2B．乘客做圆周运动的加速度为0．5m/s2C．列车进入弯道时一般要加速D．乘客随列车运动时的速度不变3．如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一套轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。已知c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中皮带不打滑，则以下判断正确的是（）。A．a点与b点的向心加速度大小相等B．a点与b点的角速度大小相等2C．a点与c点的线速度大小相等D．a点与d点的向心加速度大小相等4．2011年4月10日，我国成功发射第8颗北斗导航卫星。建成以后北斗导航系统将包含多颗地球同步卫星，这有助于减少我国对GPS导航系统的依赖。GPS由运行周期为12小时的卫星群组成。设北斗导航系统的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2，向心加速度分别为a1和a2，则R1∶R2＝______，a1∶a2＝______。（可用根式表示）5．一小球被细线拴着做匀速圆周运动，其半径为R，向心加速度为a，则（）。A．小球相对于圆心的位移不变B．小球的线速度为RaC．小球在时间t内通过的路程为taRD．小球做匀速圆周运动的周期为2RTa6．如图所示，质量为m的小球用长为L的悬绳固定于O点，在O点的正下方3L处有一颗钉子，把悬绳拉直与竖直方向成一定角度，由静止释放小球，则小球从右向左摆的过程中，悬绳碰到钉子前后小球的向心加速度之比为多大？7．飞行员从俯冲状态往上拉时，会发生黑视，第一是因为血压降低，导致视网膜缺血，第二是因为脑缺血。飞行员要适应这种情况，必须进行严格的训练，因此飞行员的选拔是非常严格的。为了使飞行员适应飞行要求，要用如图所示的仪器对飞行员进行训练，飞行员坐在一个在竖直平面内做匀速圆周运动的舱内边缘，要使飞行员的加速度a＝6g，则角速度需为多少？（R＝20m，g取10m/s2）3答案与解析1.答案：AC解析：搞清向心加速度公式2nvar和an＝ω2r的适用条件。2nvar说明线速度不变时，加速度与半径成反比，故A正确；an＝ω2r说明角速度不变时，加速度与半径成正比，故C正确。2.答案：A解析：乘客随列车以360km/h的速率沿半径为2000m的圆周运动，向心加速度2222100m/s5m/s2000var，A对，B错。乘客随列车运动时的速度大小不变，方向时刻变化，D错。列车进入弯道时需要减小轨道给车提供的向心力从而确保安全，由公式2nmvFr知，列车一般要减速，C错。3.答案：CD解析：根据皮带传动装置的特点，首先确定b、c、d三点处于同一个整体上，其角速度相同；a、c两点靠皮带连接，其线速度相等。设a点的线速度为v、角速度为ω，则v＝ωr，所以c点的线速度为v＝ω′2r，可求c点的角速度ω′＝ω/2．根据向心加速度的公式可求a、b、c、d的向心加速度分别为a1＝ω2r、2214ar、2312ar、a4＝ω2r。故正确选项为C、D。4.答案：343116解析：同步卫星的运行周期为T1＝24h，GPS卫星的运行周期T2＝12h。由2224MmGmRRT可知231132224RTRT，再由2MmGmaR可知2113222116aRaR。5.答案：BD解析：做匀速圆周运动的小球，相对于圆心的位移大小不变，但方向时刻都在变化，4选项A错误；由2vaR知vaR，选项B正确；由lvt知lvtaRt，选项C错误；由22()aRT知2RTa，选项D正确。6.答案：2∶3解析：在悬绳碰到钉子的前后瞬间，速度不变。做圆周运动的半径从L变成了23L，则根据加速度公式2var有两次a之比为半径之反比，即2∶3。7.答案：3rad/s解析：由a＝ω2r得610=rad/s3rad/s20aR，则角速度应为3rad/s。