发布时间 : 星期五 文章人教版高中物理必修二第1部分第五章第5节课时跟踪训练更新完毕开始阅读b74449d8acaad1f34693daef5ef7ba0d4a736d9c
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高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作)
[课时跟踪训练] (满分50分 时间30分钟)
一、选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分,每小题至少有一个选项正确) 1.由于地球自转,比较位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2,则( ) A.它们的角速度之比ω1∶ω2=2∶1 B.它们的线速度之比v1∶v2=2∶1 C.它们的向心加速度之比a1∶a2=2∶1 D.它们的向心加速度之比a1∶a2=4∶1
解析:随地球一起转动的物体具有相同的角速度,故A错误。但各自转动的轨道半径1与所处的纬度有关,r2=Rcos 60°=r1。由v=ωr得,线速度之比v1∶v2=2∶1,由a=ω2r
2得它们的向心加速度之比a1∶a2=2∶1,故B、C正确,D错误。
答案:BC
2.如图1所示,O、O′为两个皮带轮,O轮的半径为r,O′轮的半径为R,且R>r,M点为O轮边缘上的一点,N点为O′轮上的任意一点,当皮带轮转动时,(设转动过程中不打滑)则( )
A.M点的向心加速度一定大于N点的向心加速度 B.M点的向心加速度一定等于N点的向心加速度 C.M点的向心加速度可能小于N点的向心加速度 D.M点的向心加速度可能等于N点的向心加速度
解析:在O′轮的边缘上取一点Q,则Q点和N点在同一个轮子上,其角速度相等,即ωQ=ωN,又rQ≥rN,由向心加速度公式an=ω2r可知aQ≥aN;由于皮带转动时不打滑,Q点和M点都在由皮带传动的两个轮子边缘,这两点的线速度大小相等,即vQ=vM,又v2
rQ>rM,由向心加速度公式an=r可知,aQ
答案:A
3.一质点做半径为r的匀速圆周运动,它的加速度、角速度、线速度、周期分别为a、
图1
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ω、v、T,下列关系中正确的有( )
A.ω=a
r
ω=
B.v=ra D.T=2π
ra C.a=vω 解析:因为
a=ω2r,所以
v2a,A正确;因为a=,所以v=ar,B错误;因rr
r
a,D正确。
2π
为a=ω2r,又v=ωr,所以a=vω,C正确;因为a=(T)2·r,所以T=2π答案:ACD
4.上海锦江乐园的“摩天转轮”可以在竖直平面内转动,其直径达98 m。游人乘坐时,转轮始终不停地做匀速转动,每转动一圈用时25 min,则( )
A.每时每刻,每个人受到的合力都不等于零 B.每个乘客都在做加速度为零的匀速运动
C.乘客在乘坐过程中,向心加速度并不是零,只是很微小 D.乘客在乘坐过程中的速度始终不变
解析:“摩天转轮”匀速转动,其上的人随之做匀速圆周运动,而匀速圆周运动属于变速运动,必定有加速度(向心加速度),根据牛顿第二定律,人所受合力一定不为零;同时,人在竖直平面内做匀速圆周运动,向心加速度的方向随时改变,但大小一定,an=ω2r=
4π2
T2
4π298-
r=× m/s2=8.6×104 m/s2;另外,乘客随转轮做匀速圆周运动,其速度的大小22?25×60?不发生变化,但速度的方向时刻变化。所以选项A、C正确。
答案:AC
5.在冰上芭蕾舞表演中,演员展开双臂单脚点地做着优美的旋转动作,在他将双臂逐渐放下的过程中,他转动的速度会逐渐变快,则他肩上某点随之转动的( )
A.周期变大 C.角速度变大
B.线速度变大 D.向心加速度变大
2π
,随ω的ω
解析:他转动的速度逐渐变快,说明角速度变大,而v=ωr,a=ω2r,T=增大,v、a在变大,T将变小,A错误,B、C、D正确。
答案:BCD
6.一物体以12 m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为3 s,则物体在运动过程中的任一时刻,速度变化率的大小为( )
2 π
A. m/s2 3C.0
B.8 m/s2 D.8 π m/s2
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解析:速度变化率即向心加速度,an=ωv=答案:D
2π2πv=×12 m/s2=8 π m/s2,D对。 T3
7.如图2所示,一圆环以直径AB为轴做匀速转动,P、Q、R是环上的三点,则下列说法正确的是( )
A.向心加速度的大小aP=aQ=aR
B.任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向相同 C.线速度vP>vQ>vR
D.任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同
解析:R、Q、P三点的轨道圆心都在轴AB上,且它们的轨道平面互相平行,因此三点的角速度相同,由于向心加速度方向也相同且指向轴AB,由a=rω2可知:aP>aQ>aR,又由v=rω可知vP>vQ>vR,因此A错,B、C对;三点的线速度方向都沿轨迹的切线方向,故它们的线速度方向相同,D错。
答案:BC
8.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径之比为3∶4,在相同的时间里甲转过60圈,乙转过45圈,则它们的向心加速度之比为( )
A.3∶4 C.4∶9
B.4∶3 D.9∶4
图2
解析:根据公式an=ω2r
a甲乙Δθ2πa甲r甲T2tt
及ω==知 =×2,而T甲=,T乙=,所以ΔtT6045a乙r乙T甲a乙
36024
=×2=,B项正确。 4453
答案:B
二、非选择题(本题共2小题,共18分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
9.(9分)如图3所示,压路机大轮的半径R是小轮半径r的2倍。压路机匀速行驶时,大轮边缘上A点的向心加速度是12 cm/s2,那么小轮边缘上B点
R
的向心加速度是多少?大轮上距轴心距离为的C点的向心加速度大小是多少? 图3
3解析:大轮边缘上A点的线速度大小与小轮边缘上B点的线速度大小相等。 v2v2R
由aA=R和aB=r得aB=raA=24 cm/s2 C点和A点同在大轴上,角速度相同, RaA
由aA=ω2R和aC=ω2·得aC==4 cm/s2。
33答案:24 cm/s2 4 cm/s2
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10.(9分)如图4所示,甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动,甲沿顺时针方向做匀速圆周运动,圆周半径为R;乙做自由落体运动,当乙下落至A点时,甲恰好第一次运动到最高点B,求甲物体做匀速圆周运动的向心
加速度。
解析:设乙下落到A点的时间为t, 1
则对乙满足R=gt2,得t=
22R, g
图4
这段时间内甲运动了3
4T,即
3T=2R4
g。
2
又由于an=ω2R=
4πT2
R,
由①②得an=9
8π2g。
答案:9
8
π2g
①
②
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