《研究匀速圆周运动的规律》同步练习1

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1、2.2研究匀速圆周运动的规律题组一　对向心加速度的理解及计算1．关于向心加速度，下列说法正确的是(　　)A．向心加速度是描述线速度变化的物理量B．向心加速度既改变线速度的方向，又改变线速度的大小C．向心加速度大小恒定，方向时刻改变D．物体做非匀速圆周运动时，向心加速度的大小也可用a＝来计算答案　D解析　加速度是描述速度变化快慢的物理量，向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量，因此A、B错误；只有匀速圆周运动的向心加速度大小才恒定，故C错误，D正确．2.如图1所示为A、B两物体做匀速圆周运动的向心

2、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(　　)图1A．A物体运动的线速度大小不变B．A物体运动的角速度大小不变C．B物体运动的角速度大小不变D．B物体运动的角速度与半径成正比答案　AC解析　因为A为双曲线的一个分支，说明a与R成反比，由a＝可知，A物体的线速度大小不变，故A正确，B错误；而OB为过原点的直线，说明a与R成正比，由a＝ω2R可知，B物体的角速度大小不变，故C正确，D错误．3.如图2所示，一小物块以大小为a＝4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径R＝1m，则下列说

3、法正确的是(　　)图2A．小物块运动的角速度为2rad/sB．小物块做圆周运动的周期为πsC．小物块在t＝s内通过的位移大小为mD．小物块在πs内通过的路程为零答案　AB解析　因为a＝ω2R，所以小物块运动的角速度为ω＝＝2rad/s，周期T＝＝πs，选项A、B正确；小物块在s内转过，通过的位移大小为m，在πs内转过一周，通过的路程为2πm，选项C、D错误．4.如图3所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用木块的速率不变，那么(　　)图3A．加速度为零

4、B．加速度恒定C．加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心D．加速度大小不变，方向时刻指向圆心答案　D解析　由题意知，木块做匀速圆周运动，木块的加速度大小不变，方向时刻指向圆心，D正确，A、B、C错误．5.一小球质量为m，用长为L的悬绳(不可伸长，质量不计)固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子．如图4所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则(　　)图4A．小球的角速度突然增大B．小球的线速度突然减小到零C．小球的向心加速度突然增大D．小球的向心加速度不变答案　AC

5、解析　由于小球的线速度不能发生突变，又做圆周运动的半径变为原来的一半，由v＝ωR知，角速度变为原来的两倍，A正确，B错误；由a＝知，小球的向心加速度变为原来的两倍，C正确，D错误．题组二　对向心力的理解及其来源分析6．下列关于向心力的说法中正确的是(　　)A．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B．向心力会改变做圆周运动物体的速度大小C．做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合力D．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的答案　C解析　当物体所受外力的合力始终有一分力垂直于速度方向时，物体就将做圆周运

6、动，该分力即为向心力，故先有向心力然后才使物体做圆周运动．因向心力始终垂直于速度方向，所以它不改变速度的大小、只改变速度的方向，当合力完全提供向心力时，物体就做匀速圆周运动，该合力大小不变、方向时刻改变，故向心力是变化的．7.如图5所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有(　　)图5A．圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B．圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C．圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D．圆盘对B的摩擦力和向心力答案　B解析　以A、B整体为研

7、究对象，受重力、圆盘的支持力及圆盘对B的摩擦力，重力与支持力平衡，摩擦力提供向心力，即摩擦力指向圆心．以A为研究对象，受重力、B的支持力及B对A的摩擦力，重力与支持力平衡，B对A的摩擦力提供A做圆周运动的向心力，即方向指向圆心，由牛顿第三定律知A对B的摩擦力背离圆心，所以物体B在水平方向受圆盘指向圆心的摩擦力和A对B背离圆心的摩擦力，故B正确．8．在水平面上，小猴拉着小滑块做匀速圆周运动，O点为圆心，能正确地表示小滑块受到的牵引力及摩擦力f的图是(　　)答案　A解析　滑动摩擦力的方向与相对运动的方向

8、相反，故滑动摩擦力的方向沿圆周的切线方向，B、D错误；小滑块做匀速圆周运动，其合外力提供向心力，故A正确，C错误．9．如图6所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置使绳与竖直方向有一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是(　　)图6A．绳的拉力B．重力和绳的拉力的合力C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D．绳的拉力和重力沿绳方向的分力的合力答案　CD解析　小球仅受重力和绳子拉力作用，向心力是指向圆心方向的合力．因此，它可以是小球所受