【高考复习强化】2019学年高中物理第5章第五节向心加速度学案2

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1、文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.第五节向心加速度轮滑(Roller Skating),又称滚轴溜冰、滑旱冰，是穿着带滚轮的特制鞋在坚硬的场地上滑行的运动.今日多数的滚轴溜冰者主要都使用直排轮，又称刷刷、66.1995年，ESPN第一届极限运动更把特技单排轮滑运动(Aggressive Inline Skate)推向了全世界！特技单排轮滑运动起源于美国，其特技鞋也不同于普通单排轮滑，是在单排轮滑附加了许多配件，使得 单排轮滑更好玩，更刺激.1 .理解向心加速度的概念.2 .掌握向心加速度的公式，并能用公式进行有关的计算.3 . 了解向心加速度公式的推导方法并体会匀速

2、圆周运动向心加速度方向的分析方法.1.速度变化量.(1)定义：运动的物体在一段时间内的末速度与初速度之差.(2)表达式：A v = v末一 v初.2.向心加速度.(1)定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度方向都指向她"这个加速度叫做向心加速度.(2)方向：向心加速度的方向总是沿着半径指向圆心，跟该点的线速度方向f|i.向心加速度的方向时刻在改变.2(3)大小：an=：.根据 v= 3 r 可得 an= co 2r.(4)物理意义：向心加速度是描述线速度方向改变快慢的物理量.向心加速度是由于线速度的方向改变而产生的，因此线速度的方向变化的快慢决定了向心加速度的大小.3 .非匀速圆周运

3、动的加速度.做非匀速圆周运动的物体的加速度并不指向圆心，而是与半径有一个夹角，我们可以把 加速度a分解为沿 半径方向的an和沿切线方向的at,如图所示，则 an描述速度方向改变的快 慢，at描述速度 大小改变的快慢，其中an就是向心加速度.2灵活应用向心加速度公式2门=或an= 32rr一、分析方法根据题目中所给的条件，分析出an、3、v、r等物理量中，哪个物理量是不变的，从而灵活选取an的各种表达式，既可减少运算又能顺利求解问题，在求解半径r的大小时，要建立转动物体的空间模型，结合几何关系求出待求量.二、典题剖析（多选）如图所示，一个球绕中心轴线OO以角速度 3做匀速圆周运动，则（）A. a

4、、b两点的线速度相同B. a、b两点的角速度相同C.若0 =30° ,则a、b两点的线速度之比 va： vb=2：,D.若0 =30° ,则a、b两点的向心加速度之比 aa： ab=43 : 2解析：球绕中心轴线转动， 球上各点应具有相同的周期和角速度，即3a= 3 b, B对.因为a、b两点做圆周运动的半径不同，rb>ra,据v=r知vb>va, A错.若0 = 30° ,设球半，一、r I rc 3 " Va co ara 3 一 r r2 乙 aa CO ara径为 R,则 rb= R,ra= Rcos 30= 2-R故京= 2,C错.

5、又根据a=w r 知占=丁=坐,D对.答案：BD1 .（多选）关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小，下列说法正确的是（ADA.在赤道上向心加速度最大B.在两极向心加速度最大C.在地球上各处，向心加速度一样大D.随着纬度的升高，向心加速度的值逐渐减小2 .关于向心加速度的说法正确的是（C）A.向心加速度越大，物体速率变化越快B.向心加速度的大小与轨道半径成反比C.向心加速度的方向始终与速度方向垂直D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量3 .关于向心加速度，下列说法正确的是（B）A.向心加速度是描述线速度大小变化的物理量B.向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C.向心加速度大小恒

6、定，方向时刻改变, V v v t , V , , _ 一Vt V0 ,、，“D.向心加速度的大小也可用an=-J一来计算一、选择题1.关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是（A）A.它描述的是线速度方向变化的快慢B.它描述的是线速度大小变化的快慢C.它描述的是向心力变化的快慢D.它描述的是角速度变化的快慢2.做圆周运动的物体 A与B,它们的向心加速度分别是aA和aB,并且aA>aB,由此可知(C)A. A的线速度大于B的线速度B. A的轨道半径小于 B的轨道半径C. A的速度比B的速度变化得快D. A的角速度比B的角速度小3 . 一小球被细线拴着做匀速圆周运动，其半径为R,向心加速

7、度为a,则（BD）A.小球相对于圆心的位移不变B.小球的线速度大小为RaD.小球做圆周运动的周期 T= 2兀4 .如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r, a为它边缘上一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r,小轮的半径是 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边缘上，若在传动过程中皮带不打滑.则 （D）A. a点与b点的线速度大小相等B. a点与b点的角速度大小相等C. a点与d点的线速度大小相等D. a点与d点的向心加速度大小相等解析：由皮带传动的特点知：Va= Vc,3 b= 3 c= 3 d.而V= Rd） , a = Rd）2=工，知D正确.R5 .小

8、金属球质量为 m用长L的轻悬线固定于 。点，在。点的正下方万处钉有一颗钉子（设巳把悬线沿水平方向拉直，如图所示，若无初速度释放小球，当悬线碰到钉子后的瞬间 线没有断）（AC）A.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.小球的线速度突然增大解析：悬线碰到钉子后瞬间，小球的线速度v不变，而半径r减小，故3=；增大，a =2v增大，A C正确. r6 .关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是（BD）A.它们的方向都沿半径指向地心B.它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴C.北京的向心加速度比广州的向心加速度大D.北京的向心加速度比广州的向心加

9、速度小解析：两地都在各自的纬度圈内做圆周运动，向心加速度指向各自做圆周运动的圆心，即是在平行于赤道平面内指向地轴，B对，A错；两地随地球自转的角速度相同，广州比北京的半径大，故D对，C错.7 .关于质点做匀速圆周运动的说法中正确的是（D）A.因为a=v2/r ,所以向心加速度与旋转半径成反比8 .因为a=3 2r,所以向心加速度与旋转半径成正比C.因为a=v/r ,所以角速度与旋转半径成反比D.因为=2 Tin,所以角速度与转速 n成正比二、非选择题8.如图所示，质量为 m的小球用长为L的悬绳固定于。点，在。点的正下方1L处有一3颗钉子，把悬绳拉直与竖直方向成一定角度，由静止释放小球，则小球从

10、右向左摆的过程中，悬绳碰到钉子前后小球的向心加速度之比为多少？2解析：在悬绳碰到钉子的前后瞬间，速度不变.做圆周运动的半径从L变成了 1L,则根32223 2据向心加速度公式 a = 有，ai = 7, a2=- = ,两次向心加速度之比为半径的反比，即2 ： 3.R L 2 2L3L答案：2: 39. 一圆柱形小物块放在转盘上，并随着转盘一起绕O点匀速转动.通过频闪照相技术对其进行研究，从转盘的正上方拍照，得到的频闪照片如图所示，已知频闪仪的闪光频率为解析：闪光频率为30 Hz,就是说每隔 白s闪光一次，由频闪照片可知，转一周要用30 Hz,转动半径为2 m,该转盘转动的角速度和物块的向心加

11、速度是多少？6“，、一 r 1个时间间隔，即泊s ,所以转盘转动的角速度为 52兀3 = -y = 10 兀 rad/s.物块的向心加速度为a= 3 2r =200 兀 2 m/s 2.答案：10 兀 rad/s 200 兀2 m/s 210.如图所示，小球 Q在竖直平面内做匀速圆周运动，当Q球转到与。同一水平线时，有另一小球P在距圆周最高点为 h处开始自由下落，要使两球在圆周最高点相碰，则Q球的角速度3应满足什么条件？1解析：Q球转到最高点的时间有：t1 = nT+ -T,4而周期T有：T= 2兀/，2h小球P洛至取局点的时间是 t 2 = xl ,要两球相碰，有t1=t2,由以上各式得co="2(4n+1) (2.答案：见解析