- 向心加速度
- 共552题
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,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在转动过程中,皮带不打滑,则( )
正确答案
解析
解:A、由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点,则va=vc,b、c两点为共轴的轮子上两点,ωb=ωc,rc=2rb,则vc=2vb,所以va=2vb,故A错误;
B、由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点,则va=vc,b、c两点为共轴的轮子上两点,ωb=ωc,rc=2ra,根据v=rw,则ωc=ωa,所以ωb=
ωa,故B错误;
C、传送带传动的两轮子边缘上各点的线速度大小相等,故va=vc,故C正确;
D、ωb=ωa,ωb=ωd,则ωd=
ωa,根据公式a=rω2知,rd=4ra,所以aa=ad,故D正确.
故选:CD.
如图所示为皮带传动装置,两轮半径之比R1:R2=2:1.A、B为轮边缘上的两个点.假设在传动过程中皮带不打滑,则A、B两点的角速度之比和向心加速度之比为( )
正确答案
解析
解:A、B为轮边缘上的两个点,并且他们通过同一皮带连接,在传动过程中皮带不打滑,由此说明A、B他们有相同的线速度,
由v=rω知:A、B的角速度与半径成反比,所以ω1:ω2=R2:R1=1:2;
由加速度 a=,知线速度相等,加速度a与半径r成反比,所以a1:a2=R2:R1=1:2;
故选:C.
小张设计了如图所示的实验,用长度不同(LOA>LOB)细绳分别悬挂两个质量相等的小球A和B,两球在细绳作用下,分别在不同水平面内做匀速圆周运动,绳与竖直方向的夹角均为θ,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、小球在水平面内做匀速圆周运动,对小球受力分析,如图
小球受重力、和绳子的拉力,合力提供向心力,根据几何关系可知向心力:F=mgtanθ
由向心力公式得:mgtanθ=m
又 r=lsinθ
解得:v=
由于LOA>LOB,所以vA>vB.故A错误;
B、由于v=ωr=ω•lsinθ,故角速度:ω=,由于LOA>LOB,所以ωA<ωB.而T=
,则TA>TB,故B错误;
C、由向心力公式得:mgtanθ=ma,所以二者的加速度是相等的.故C错误;
D、绳子的拉力T=,与绳长无关,相等,细绳拉力FNA=FNB,故D正确.
故选:D
如图所示是一个皮带传动减速装置,轮A和轮B共轴固定在一起,各轮半径之比RA:RB:RC:RD=2:1:1:2,则在运转过程中,轮C边缘上一点和轮D边缘上一点线速度之比______.轮C边缘上一点和轮D边缘上一点向心加速度之比______.
正确答案
2:1
8:1
解析
解:因为A、C两轮由不打滑的皮带相连,所以相等时间内A、C两点转过的弧长相等,即vA=vC.
由v=ωr知;=
=
又B、A是同轴转动,相等时间转过的角度相等,即ωB=ωA,
由v=ωr知,=
=
所以vB:vC=1:2,
又因为D、B两轮由不打滑的皮带相连,所以相等时间内D、B两点转过的弧长相等,即vD=vB.
因此vC:vD=2:1
再根据a=,则有:
=
=
因A与B共轴,则由a=ω2r得 aA:aB=2:1
因B与D同带,则=
那么aC:aD=8:1
故答案为:2:1,8:1.
一物体在水平面内沿半径 R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v=0.2m/s,那么,它的向心加速度为______m/s2.
正确答案
0.2
解析
解:物体在水平面内沿半径 R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,向心加速度为:
an==
m/s2=0.2m/s2;
故答案为:0.2.
如图所示,轮A、B同轴转动,轮C、B间通过皮带传动,皮带不打滑.已知A、B、C三轮半径之比Ra:Rb:Rc:=3:1:2.由关于三轮边缘上三点a、b、c的线速度之比、角速度之比、向心加速度之比,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B共轴转动,知ωa=ωb,根据v=rω知,va:vb=3:1,根据a=rω2知,aa:ab=3:1.
B、C靠传送带传动,线速度大小相等,则vb=vc,根据v=rω知,ωb:ωc=2:1,根据a=知,ab:ac=2:1,
可知va:vb:vc=3:1:1,ωa:ωb:ωc=2:2:1,aa:ab:ac=6:2:1.
故选:B.
甲、乙两质点做匀速圆周运动,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( )
正确答案
解析
解:因为半径之比R1:R2=3:4,角速度之比ω1:ω2=4:3,
根据a=ω2R得:
a1:a2=4:3
故选:A.
飞机做可视为匀速圆周运动的飞行表演.若飞行半径为1000m,速度为200m/s,则飞机的向心加速度大小为( )
正确答案
解析
解:由向心加速度的公式可得:a==
m/s2=40m/s2.
故选:D.
如图所示,水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动(不打滑),两轮的半径R:r=2:1.当主动轮Q匀速转动时,在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上,此时Q轮转动的角速度为ω1,木块的向心加速度为a1;若改变转速,把小木块放在P轮边缘也恰能静止,此时Q轮转动的角速度为ω2,木块的向心加速度为a2,则( )
正确答案
解析
解:A、在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上.则有最大静摩擦力提供向心力.
即为μmg=mω12r,当木块放在P轮也静止,则有μmg=mωP2R,
解得:=
因为线速度大小相等,
ω2r=ωPR
解得:ω2=2ωP
所以=
,故A正确,B错误;
C、因为a1=ω12r,a2=ωP2R,
所以=
,故C正确,D错误;
故选:AC.
长度1m的细绳,一端固定于光滑水平桌面上,另一端拴接一个质量为2kg的小球,若小球以4m/s的速度在桌面上做匀速圆周运动,则小球的向心加速度大小为a向=______m/s2,所需向心力大小为______N.
正确答案
16
32
解析
解:已知圆周运动的半径r=1m,线速度v=4m/s,则小球的加速度大小为an==
=16m/s2.
根据牛顿第二定律,所需向心力大小为得:Fn=man=2×16=32N
故答案为:16,32.
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