1、专项3向心加速度公式的综合应用12022山西太原高一下月考如图所示,用一根细绳一端系一个小球,另一端固定,给小球不同的初速度,使小球在水平面内做角速度不同的圆周运动,则下列细绳拉力F、悬点到轨迹圆心高度h、向心加速度a、线速度v与角速度的平方2的关系图像正确的是()22022浙江浙南名校联盟高一下期中长为L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B,通过轻杆中心O,悬空放置在竖直方向的转动轴上,如图所示,小球A、B的质量分别为3m、m.轻杆以角速度绕轴在水平面内转动,当转到图示位置时,以下说法正确的是()AA球的线速度是B球的3倍BA球的向心加速度是B球的3倍CA球的向心力是B球的3倍DB球
2、受到的杆的作用力为mL23如图所示,以角速度匀速转动的圆锥形斜面上放着两个物体a、b(可视为质点),转动过程中两个物体没有相对斜面滑动,其中二者距斜面顶端的高度ha2hb,则下列说法正确的是()Aa、b两物体的线速度相等 Ba、b两物体的角速度之比是12Ca、b两物体的周期之比是12Da、b两物体的向心加速度大小之比是2142022安徽江淮名校高一下期末(多选)如图所示是静止在地面上的起吊重物的吊车,某次操作过程中,液压杆长度收缩,吊臂绕固定转轴O顺时针转动,吊臂上的M、N两点做圆周运动,此时M点的角速度为,ON2OM2L,则()AM点的速度方向垂直于液压杆BN点的角速度为CM、N两点的线速度
3、大小关系为vN4vMDN点的向心加速度大小为22L5如图所示,AB杆以恒定角速度绕A点转动,并带动套在水平杆OC上的小环运动,M表示环所处的位置运动开始时,AB杆在竖直位置,则小环的加速度将()A逐渐增大 B先减小后增大C先增大后减小 D逐渐减小62022河北张家口高一下月考如图所示,某游乐场的大型摩天轮半径为R,匀速旋转一周需要的时间为t.已知质量为m的小华乘坐的车厢此刻处于摩天轮的最底部,则下列说法正确的是()A车厢运动的角速度为2tB车厢运动的线速度为C车厢运动的向心加速度为D在最低点时座椅对小华的作用力为专项3向心加速度公式的综合应用提能力1答案:A解析:设细绳长度为l,小球做匀速圆周
4、运动时细绳与竖直方向的夹角为,则对小球受力分析有F sin m2l sin ,得Fm2l,故A正确;根据mg tan m2h tan ,得h,故B错误;小球的向心加速度an2l sin ,故C错误;小球的线速度vl sin ,故D错误2答案:C解析:由题意知,两小球做圆周运动的半径相等,即rL,两小球的角速度相等,根据vr可知,两小球的线速度大小相等,故A错误;由an2r,可知两小球的向心加速度大小相等,故B错误;根据向心力公式,可知球A的向心力为FA3m2m2L,球B的向心力大小为FBm2m2L,所以有FA3FB,故C正确;当转到图示位置时,小球B的向心力由杆弹力的一个分力提供,此时小球B的
5、向心力为FBm2L,由于轻杆悬空放置,杆弹力的另一个分力用于平衡重力,则B球受到的杆的作用力大于mL2,故D错误3答案:D解析:由于a、b两物体同轴转动,所以角速度相等,由题图根据相似三角形可知,a的转动半径为b的两倍,由公式vr可知,两物体线速度不相等,故A、B错误;由于两物体的角速度相等,由公式T可知,两物体的周期相等,故C错误;由公式an2r可知,a、b两物体的向心加速度大小之比是21,故D正确4答案:BD解析:吊臂绕固定转轴O旋转,因此M点的速度方向垂直于吊臂,故A错误;M、N点在吊臂上绕同一固定转轴O旋转,具有相同的角速度,即N点的角速度等于M点的角速度,故B正确;根据vr可知vN2
6、vM,故C错误;根据an2r可知,N点的向心加速度大小为anN22L,故D正确5答案:A解析:令OABt,则lAM,小环的速度vM由M指向C,小环相对于AB杆的速度由M指向B,杆上的M点绕A点做圆周运动,其线速度大小为vlAM,由运动的合成与分解可知vM,小环的加速度anM等于速度对时间的变化率,可得anMsint,随着t变大,cos t减小,sin t变大,则加速度变大,故A正确6答案:B解析:由题意可知车厢运动的周期为t,由角速度的定义式有,故A错误;由线速度的定义式有v,故B正确;由向心加速度的公式有an,故C错误;在最低点时,座椅对小华的支持力与小华重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律有Fmg,则在最低点时座椅对小华的作用力为mg,故D错误