- 向心加速度
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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,它的角速度为______rad/s.
正确答案
解:向心加速度为:a==
=0.2m/s2
角速度与线速度的关系为:v=ωr,所以:ω==
=1rad/s
故答案为:0.2,1.
解析
解:向心加速度为:a==
=0.2m/s2
角速度与线速度的关系为:v=ωr,所以:ω==
=1rad/s
故答案为:0.2,1.
如图所示的皮带传动装置中,O1为轮子A和B的共同转轴,O2为轮子C的转轴,A、B、C分别是三个轮子边缘上的质点,且半径RA=RC=2RB,则A、B、C质点向心加速度之比aA:aB:aC等于( )
正确答案
解析
解:BC两点线速度相同,由v=ωr知ωB:ωC=RC:RB=2:1,AB角速度相同,故ωA:ωB:ωC=2:2:1,
由a=ω2r知质点的向心加速度大小之比aA:aB:aC=ωRA:ωB2RB:ω
RC=4:2:1
故选:A.
把某一机械手表的分针与时针上的点看作是匀速圆周运动,且分针长度是时针长度的1.5倍,则( )
正确答案
解析
解:
A、B分针的周期为T分=1h,时针的周期为T时=12h,两者周期之比为T分:T时=1:12,由ω=研究得知,分针的角速度是时针的12倍.故AB正确.
C、由由v=ωr得,分针与时针端点的线速度之比为v分:v时=ω分r分:ω时r时=12×1.5:=18:1,即分针端点的线速度是时针端点线速度的18倍.故C错误.
D、根据a=ω2r,得分针与时针末端的向心加速度之比为216:1,故D错误.
故选AB
一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮半径是小轮半径的2倍,大轮上一点S离转轴O1的距离是半径的
,当大轮边上P点的向心加速度是0.6m/s2时,大轮上的S点的向心加速度为______m/s2,小轮边缘上的Q点的向心加速度是______m/s2.
正确答案
0.2
1.2
解析
解:大轮边缘上的P点与小轮边缘上的Q点靠传送带传动,则线速度相等,即vP:vQ=1:1.
根据v=rω知,rp=2rQ,则ωp:ωQ=1:2.
因为S、P角速度相等,所以ωs:ωQ=1:2.
根据a=rω2知,aP:aS=3:1.
且as:aQ=1:4.
由于P点的向心加速度是0.6m/s2时,所以S点的向心加速度为0.2m/s2,Q点的向心加速度是1.2m/s2,
故答案为:0.2;1.2.
甲乙物体都做匀速圆周运动,甲球的轨道半径是乙球的2倍,在1min内甲球转动次数是乙球的,则两球的加速度之比是( )
正确答案
解析
解:由周期与转速关系,在1min内甲球转动次数是乙球的
,可以甲乙周期之比为:
T1:T2=2:1
由向心加速度表达式可知,甲乙加速度之比为:
=
故B正确,ACD错误.
故选:B
如图所示,一个小球绕圆心O做匀速圆周运动,已知圆周半径为r,该小球运动的线速度大小为v,则它运动的向心加速度大小为( )
正确答案
解析
解:根据向心加速度的公式知,a=ω2r.又v=ωr,故a=vω=,故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
如图所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴,A、B、C分别是三个轮边缘的质点,且 rA:rB:rC=4:2:3,则三质点的向心加速度之比 aA:aB:aC等于( )
正确答案
解析
解:由于B轮和C轮是皮带传动,皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同,
故vC=vB,
即:vB:vC=1:1
由于A轮和B轮共轴,故两轮角速度相同,
即ωA=ωB,
即:ωA:ωB=1:1
由角速度和线速度的关系式v=ωR可得
vA:vB=rA:rB=2:1;
所以vA:vB:vC=2:1:1
又因为rA:rB:rC=4:2:3,
由a= 可得:
aA:aB:aC=6:3:2;所以ABD错误,C正确;
故选:C.
(2016春•安徽校级月考)“北斗”导航系统是我国自行研发的全球导航系统.导航系统中有5颗地球同步卫星,若月球公转周期约为27天,则导航系统中同步卫星与月球( )
正确答案
解析
解:A、根据ω=,可知,角速度与周期成反比,因同步卫星与月球的公转周期之比为1:27,则角速度之比约为27:1,故A错误;
BC、根据万有引力提供圆周运动向心力有:=
得卫星运动的周期T=2π
可得月球周期与同步卫星周期的比值:=
所以月球到地球的距离与同步卫星到地球的距离比为:=(
)
=
即同步卫星到地球的距离与月球到地球的距离比为1:9;
再根据v=,即得线速度之比约为3:1,故B正确,C错误;
D、根据an=vω,得向心加速度之比约为81:1,故D错误;
故选:B.
质点沿螺旋线自外向内运动,如图所示,已知其走过的弧长s与时间t的一次方成正比,则关于该质点的运动下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:质点沿螺旋线自外向内运动,说明半径R不断减小;
A.根据其走过的弧长s与运动时间t成正比,根据v=可知,线速度大小不变,故A错误;
B.根据a=,可知,v不变,R减小时,a增大,故B正确;
C.根据ω=可知,v不变,R减小时,ω增大,故C正确;
D.由B解答可知a增大,根据F合=ma,质点质量不变,F合增大,故D错误;
故选:BC.
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( )
正确答案
解析
解:由图可以看出,物体A的向心加速度a与半径r成反比,与a=比较,知线速度大小不变;物体B的向心加速度a与半径r成正比,与a=ω2r比较,知物体B的角速度不变.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
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