- 向心加速度
- 共552题
A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相同的时间内,他们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,则A、B的线速度之比为______;角速度之比为______,向心加速度之比为______.
正确答案
4:3
3:2
2:1
解析
解:因为相同时间内他们通过的路程之比是4:3,根据v=,则A、B的线速度之比为 4:3.
运动方向改变的角度之比为3:2,根据,则角速度之比为3:2,
根据a=vω得,向心加速度之比为.
故答案为:4:3,3:2,2:1
关于物体做匀速圆周运动的说法,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.
一圆环,其圆心为O,若以它的直径AB为轴做匀速转动,如图所示.
(1)圆环上P、Q两点的线速度大小之比是______;
(2)若圆环的半径是R,绕AB轴转动的周期是T,则环上Q点的向心加速度大小是______.
正确答案
2解:P、Q两点以它的直径AB为轴做匀速转动,它们的角速度相同都为ω,
所以Q点转动的半径r1=Rsin30°=R,
P点转动的半径r2=Rsin60°=R
根据v=ωr得:
,
(2)Q向心加速度为:a==
.
故答案为:(1);(2)
.
解析
2解:P、Q两点以它的直径AB为轴做匀速转动,它们的角速度相同都为ω,
所以Q点转动的半径r1=Rsin30°=R,
P点转动的半径r2=Rsin60°=R
根据v=ωr得:
,
(2)Q向心加速度为:a==
.
故答案为:(1);(2)
.
如图所示的两轮以皮带传动,没有打滑,A、B、C三点的位置关系如图,若r1>r2,O1C=r2,则三点的向心加速度的关系为( )
正确答案
解析
解:由题意可知,VA=VB,ωA=ωC,
A点的向心加速度为aA=,
B点的向心加速度为aB=,
由于VA=VB,r1>r2,
所以aB>aA,
A点的向心加速度也等于aA=r1ωA2,
C点的向心加速度等于aC=r2ωC2,
由于r1>r2,ωA=ωC,
所以aA>aC,
所以aB>aA>aC,
故选:C.
如图所示A、B、C分别是地球表面上北纬30°、南纬60°和赤道上的点.若已知地球半径为R,自转的角速度为ω0,
求:(1)A、B两点的线速度大小.
(2)A、B、C三点的向心加速度大小之比.
正确答案
解:(1)B点的角速度为ω0,轨道半径为:,
故B点的线速度大小为:,
A点的角速度为ω0,轨道半径为:,
则A点的线速度大小为,
(2)A、B、C三点是同轴传动,角速度相等,根据a=ω2r,三点的向心加速度大小之比:
aA:aB:aC=rA:rB:rC=Rcos30°:R:Rcos60°=:1:2
答:(1)A、B两点的线速度大小分别为和
.
(2)A、B、C三点的向心加速度大小之比为:1:2.
解析
解:(1)B点的角速度为ω0,轨道半径为:,
故B点的线速度大小为:,
A点的角速度为ω0,轨道半径为:,
则A点的线速度大小为,
(2)A、B、C三点是同轴传动,角速度相等,根据a=ω2r,三点的向心加速度大小之比:
aA:aB:aC=rA:rB:rC=Rcos30°:R:Rcos60°=:1:2
答:(1)A、B两点的线速度大小分别为和
.
(2)A、B、C三点的向心加速度大小之比为:1:2.
如图所示,为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它的边缘上的一点,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,到小轮中心距离为r,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( )
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、根据ωb=ωa,ωb=ωd,则ωd=
ωa,根据公式a=rω2知,rd=4ra,所以aa=ad,故C错误;
D、由上分析可知,加速度最小的是b点,故D正确.
故选:D.
甲、乙两个物体都做匀速圆周运动.转动半径比为3:4,在相同的时间里甲转过60圈时,乙转过45圈,则它们所受的向心加速度之比为( )
正确答案
解析
解:相同时间里甲转过60圈,乙转过45圈,根据角速度定义ω=可知
ω1:ω2=4:3
由题意
r1:r2=3:4
根据a=ω2r得:
a1:a2=4:3
故选B
如图将悬线拉至水平无初速度释放,当小球到达最低点时,细线被一个与悬点在同一竖直线上的小钉B挡住,比较悬线被挡住前后瞬间( )
正确答案
解析
解:当悬线碰到钉子瞬间时,小球的线速度是不变的.由于悬线被挡时导致半径减小,则:
A、因为线速度v不变,所以小球的动能也不变.故A正确;
B、因为线速度 v不变,半径r变小,由an= 得:an变大.故B错误;
C、因为r减小,则由v=ωr得,角速度ω变大.故C正确;
D、小球在最低点受重力与拉力,因为m、v、g是不变的,而r减小,
由T-mg=m
得:T变大,故错误;
故选:AC.
如图所示,悬线一端系一小球,另一端固定于O点,在O点正下方的P点钉一个钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时,下列说法正确的是( )
①小球的瞬时速度突然变大
②小球的加速度突然变大
③小球所需的向心力突然变大
④悬线所受的拉力突然变大.
正确答案
解析
解:①、当悬线碰到钉子时,线速度大小不变.故①错误.
②、当悬线碰到钉子时,线速度大小不变,摆长变小,根据a=知,加速度变大.故②正确.
③、根据Fn=ma,知向心加速度增大,则小球所受的向心力增大.故③正确.
④、根据牛顿第二定律得,F-mg=ma,解得F=mg+ma,向心加速度增大,拉力增大,故④正确.
故选:B
一物体做匀速圆周运动的半径为R,周期为T,则其向心加速度大小为______.
正确答案
解析
解:根据向心加速度的公式知,a=ω2R=()2R=
.
故答案为:.
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