1.下列关于向心加速度的说法正确的是( )
A.向心加速度越大,物体速率变化越快
B.向心加速度越大,物体转动得越快
C.向心加速度方向始终与速度方向垂直
D.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的
解析:向心加速度描述的是圆周运动速度方向变化的快慢,而非速度大小变化的快慢,A、B错.向心加速度方向指向圆心,与速度方向垂直,C对.在匀速圆周运动中,向心加速度大小不变,方向时刻改变,D错.
答案:C
2.关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力,下列说法中正确的是( )
A.物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用
B.物体所受的合外力提供向心力
C.向心力是一个恒力
D.向心力是根据性质命名的一种力
解析:匀速圆周运动的向心力由物体所受的合外力提供,向心力并非是物体单独受到的力,A错,B对.向心力方向时刻发生改变,是变力,C错.由于向心力始终指向圆心,故称其为向心力,是根据效果命名的力,D错.
答案:B
3.(多选)物体相对静止在匀速旋转的水平圆盘上,如图所示,则物体所需的向心力是物体所受的( )
A.合外力
B.支持力
C.平衡力
D.静摩擦力
解析:物体做匀速圆周运动,受重力、支持力和摩擦力三个力作用,这三个力的合力等于向心力.由于重力和支持力相互抵消,故三个力的合力等于摩擦力,物体的向心力也等于摩擦力.所以A、D正确,B、C错误.
答案:AD
4.(多选)在地球表面处取这样几个点:北极点A、赤道上一点B、AB弧的中点C、过C点的纬线上取一点D,如图所示,则( )
A.B、C、D三点的角速度相同
B.C、D两点的线速度大小相等
C.B、C两点的向心加速度大小相等
D.C、D两点的向心加速度大小相等
解析:地球表面各点(南北两极点除外)的角速度都相同,A对;由v=ωr知vC=vD,B对;由a=ω2r,知aB>aC,aC=aD,C错,D对.
答案:ABD
5.质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中,如果由于摩擦力的作用,使得木块的速率不变,那么( )
A.下滑过程中木块的加速度为零
B.下滑过程中木块所受合力大小不变
C.下滑过程中木块所受合力为零
D.下滑过程中木块所受的合力越来越大
解析:因木块做匀速圆周运动,故木块受到的合外力即向心力大小不变,向心加速度大小不变,故选项B正确.
答案:B
6.游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s2,g取10 m/s2.那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的( )
A.1倍 B.2倍
C.3倍 D.4倍
解析:游客乘过山车在圆弧轨道最低点的受力如图所示.由牛顿第二定律,得FN-mg=ma,则FN=mg+2mg=3mg,即=3.
答案:C