2021-2022年物理必修二教材习题点拨：5.5-向心加速度（含答案）

2021-2022年物理必修二教材习题点拨：5.5-向心加速度（含答案）教材问题全解“思考与讨论”【例1】地球受到太阳对它的引力，这个力可能沿太阳与地球的连线，指向太阳。【例2】小球受重力、支持力、细线的拉力，合力为细线的拉力，沿线指向圆心花样滑冰中，女运动员在男运动员的拉力作用下，做匀速圆周运动。“做一做”如图所示，在t很小时，aOAB与矢量三角形vAvBv相似得(s为弧长与弦AB相等)又sr则·t·t，即a“思考与讨论”(1)前提是k为常数。(2)B、C两点适用于“向心加速度与半径成正比”。A、B两点适用于“向心加速度与半径成反比”。教材习题全解1A.乙的向心加速度大；B.甲的向心加速度大；C.甲的向心加速度大；D.甲的向心加速度大点拨：本题主要考查对向心加速度的各种表达式的理解和掌握。线速度相等时，考虑a；周期相等时，考虑a；角速度相等时，乙的线速度小，考虑av；线速度相等时，甲的角速度大，考虑av。22.7×103m/s2点拨：已知周期，由，代入a2r得a，将已知数据统一成国际单位后代入得a×3.84×108m/s22.7×103m/s2。3(1)31(2)0.05 m/s2(3)0.30 m/s2点拨：两轮边缘上各点的线速度必相等，则有v1v2v。又因为r1r213，所以12v2,r231。(1)两轮的转速比等于角速度之比，即有n1n21231。(2)在同一轮上各点的角速度必相等。由a2r知，A点的转动半径为机器皮带轮的一半，故A点的向心加速度为轮边缘的向心加速度的一半；即aA0.05 m/s2。(3)电动机皮带轮边缘上点的向心加速度a1，机器皮带轮边缘上点的向心加速度a2，所以a1a2r2r131，得a13a20.30 m/s2。421点拨：在相同时间内的路程之比为43，则由v知线速度之比为43；又已知运动方向改变的角度之比是32，所以角速度之比为32。利用公式av可得·。附送：2021-2022年物理必修二教材习题点拨：5.6-向心力（含答案）教材问题全解“做一做”操作一、二中两沙袋转动的角速度相同，半径越大，绳子的拉力越大，说明半径越大，向心力越大。操作二、三中两沙袋转动的线速度相同，半径越小，拉力越大，说明半径越小，向心力越大。教材习题全解13.58×1022 N点拨：太阳对地球的引力是地球绕太阳做圆周运动的向心力，地球绕太阳做匀速圆周运动的周期是365天，即T365×24×3 600 s3.15×107s。根据牛顿第二运动定律得：Fma3.58×1022 N。2由重力、支持力的合力(等于支持力在水平方向的分力)提供的。点拨：对球受力分析，如图所示，可见，向心力是重力和支持力的合力提供的。3(1)0.16 N(2)甲的意见是正确的，向心力等于圆盘对物体的静摩擦力，指向圆心点拨：(1)小球做圆周运动的向心力Fmr20.10×0.10×42N0.16 N。(2)甲的观点正确。小球的运动是圆周运动，它的速度方向沿轨迹的切线方向，要做圆周运动，必须受到垂直于速度方向的力来改变它的速度方向，即力是沿圆心方向的。小球受到的力如果突然消失，小球将背离圆心向外运动，所以是有沿圆心向外运动的趋势，而不是相对于圆盘向前。4钉子位置越靠近球时，r越小，而拉力T就越大，故绳就越容易断。点拨：小球摆到最低点时，做圆周运动的向心力是由绳子的拉力和小球受到的重力来提供的，即Fmg，得Fmg，r是小球做圆周运动的半径，由此式可以看出，钉子越靠近小球，半径就越小，绳子受到的拉力F就越大，绳子自然就越容易断了。5丙图正确点拨：题图中的丙图是正确的。这是因为汽车所受到的合力F的作用效果应该分为两个方面，一是提供汽车沿曲线运动的向心力Fn，二是提供使汽车做减速运动的切向力F，如图所示。