- 向心加速度
- 共552题
如图,光滑的
圆形轨道AB,OA水平.有光滑小球m自A点自由下滑过B点后离
开轨道,则在B处前后的瞬间小球的加速度大小之比为______.
正确答案
2:1
解析
解:机械能守恒定律可得:
,
解得:
v2=2gR,
故此时向心加速度为:
,
而小球过B点后做平抛加速度为重力加速度g,
故在B处前后的瞬间小球的加速度大小之比为:
2g:g=2:1.
故答案为:2:1.
如图的传动装置中,B、C两轮固定在一起,A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系为rA=rB=2rC,若皮带不打滑,求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比______,线速度之比______,加速度之比______.
正确答案
1:2:2
1:2:1
1:4:2
解析
解:因为A、B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、C是同轴转动,相等时间转过的角度相等,即ωB=ωC,
由v=ωr知=
=
所以:va:vb:vc=1:2:1,
ωA:ωB:ωC=l:2:2
再根据a=ωv得 aA:aB:aC=1:4:2;
故答案为:l:2:2,l:2:1,1:4:2.
如图所示,在一个内壁光滑的圆锥桶内,两个质量分别为2m和m的小球A与B,紧贴着桶的内壁分别在不同高度的水平面做匀速圆周运动.(选填“>”、“=”或“<”)
试比较:
(1)线速度大小:vA______vB;
(2)角速度大小:wA______wB;
(3)向心力大小:FA______FB;
(4)向心加速度大小:aA______aB.
正确答案
解:(1)根据F合=m 得:v=
,合力、质量相等,r大线速度大,所以球A的线速度大于球B的线速度;
(2)根据F合=mrω2,得:ω=,r大角速度小.所以球A的角速度小于球B的角速度.
(3)两球所受的重力大小不相等,支持力方向相同,根据力的合成,知两合力大小不相等;
(4)根据F合=ma,知向心加速度相等.
故答案为:(1)>; (2)<; (3)>; (4)=.
解析
解:(1)根据F合=m 得:v=
,合力、质量相等,r大线速度大,所以球A的线速度大于球B的线速度;
(2)根据F合=mrω2,得:ω=,r大角速度小.所以球A的角速度小于球B的角速度.
(3)两球所受的重力大小不相等,支持力方向相同,根据力的合成,知两合力大小不相等;
(4)根据F合=ma,知向心加速度相等.
故答案为:(1)>; (2)<; (3)>; (4)=.
物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因在半径变化时,线速度也在变化,故不能说向心加速度与圆周运动的半径成反比,故A错误;
B、由A中分析,由于角速度也在变化,故不能说a与半径成正比,故B错误;
C、因线速度也在变化,故不能说角速度与半径成反比,故C错误;
D、根据ω=2πn,因公式中只有两个变量,故可以明确角速度一定跟转速成正比; 故D正确;
故选D.
2011年6月京沪高铁正式运营,如图所示.北京至上海高速列车时速可达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.则( )
正确答案
解析
解:AB、列车的速度v=360km/h=100m/s;列车做匀速圆周运动的加速度为:a=m/s2;故A正确,B错误;
C、列车进入弯道时做圆周运动运动,加速度是向心加速度,不改变速度大小,故不是匀速运动;故C错误;
D、列车的速率不变,但方向在改变;故乘客随列车运动时的速度大小不变,大方向改变;故D错误;
故选:A
如图,靠摩擦传动做匀速转动的大小两轮接触面不光滑,大轮子的半径是小轮子的2倍.A、B分别为大小轮上的点,C为大轮上一条半径的中点,则A、B、C上的线速度之比为______,加速度之比为______.
正确答案
2:2:1
2:4:1
解析
解:点A、点B、点C的转动半径之比为2:1:1;
①A、B两点相等时间内通过的弧长相等,则A、B线速度大小相等,即vA=vB;
点A和点B线速度大小相等,转动半径之比为2:1,根据v=rω知,A、B两点转动的角速度之比为:ωA:ωB=1:2;
②点A和点C是同轴传动,角速度大小相等;
A、C两点的角速度大小相等,根据v=rω知,A的线速度是C的2倍;
综上:A、B、C线速度之比为2:2:1;故A、B、C角速度之比为1:2:1;
根据an=,有:
故答案为:2:2:1,2:4:1
在匀速圆周运动中,下列物理量不变的是( )
正确答案
解析
解:A、根据a= 知,向心加速度的大小不变,但方向始终指向圆心,时刻改变.故A错误.
B、匀速圆周运动的线速度大小不变,方向改变.故B错误.
C、向心力的大小不变,方向始终指向圆心,时刻改变.故C错误.
D、匀速圆周运动的角速度大小不变,则周期也不变.故D正确.
故选:D.
一个小球以大小为a=4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半径R=1m,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、ω==
=2rad/s,故A正确;
B、周期T==πs,故B正确;
C、根据V=ωr,知v=2m/s,t=s内通过的位移大小
=
m,故C错误;
D、小球在πs内通过的路程为l=vt=2×π=2π,故D错误;
故选:AB
一物体做匀速圆周运动,半径为50cm,角速度为10rad/s,则物体运动的线速度大小为______m/s,向心加速度大小为______m/s2.
正确答案
解:物体在水平面内沿半径 R=50cm的圆形轨道做匀速圆周运动,角速度为10rad/s,故线速度为:
v=ωR=10×0.5=5m/s,
向心加速度为:
a==
=50m/s2;
故答案为:5,50.
解析
解:物体在水平面内沿半径 R=50cm的圆形轨道做匀速圆周运动,角速度为10rad/s,故线速度为:
v=ωR=10×0.5=5m/s,
向心加速度为:
a==
=50m/s2;
故答案为:5,50.
一质点以匀速率在水平面上做曲线运动,其轨迹如图所示.从图中可以看出,质点在a、b、c、d 四点处加速度最大的点是( )
正确答案
解析
解:由图知c处曲率半径最小,质点的速率不变,由公式a=,知c点的加速度最大,
故选:C.
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