题目
1-3一个质点在作圆周运动时,则有( )(A)切向加速度一定改变,法向加速度也改变(B)切向加速度可能不变,法向加速度一定改变(C)切向加速度可能不变,法向加速度不变(D)切向加速度一定改变,法向加速度不变
1-3一个质点在作圆周运动时,则有( )
(A)切向加速度一定改变,法向加速度也改变
(B)切向加速度可能不变,法向加速度一定改变
(C)切向加速度可能不变,法向加速度不变
(D)切向加速度一定改变,法向加速度不变
题目解答
答案
1. 当质点做匀速圆周运动时,其线速度大小不变,但方向在不断改变。此时切向加速度为0(因为速度大小不变),但由于速度方向改变,存在向心加速度。
2. 当质点做非匀速圆周运动时,其线速度大小在改变,所以存在切向加速度;同时速度方向也在改变,所以存在向心加速度。
综上,我们可以得出结论:
(A) 错误。因为在匀速圆周运动中,切向加速度为0,但向心加速度存在。
(B) 正确。在匀速圆周运动中,切向加速度为0,但向心加速度存在。
(C) 错误。无论质点是否匀速,其速度方向都在改变,因此向心加速度一定存在。
(D) 错误。在非匀速圆周运动中,切向加速度和向心加速度都存在。
所以,正确答案是 (B)。
解析
考查要点:本题主要考查质点作圆周运动时切向加速度和法向加速度的变化规律,需结合匀速与非匀速圆周运动的不同情况进行分析。
解题核心思路:
- 切向加速度由速度大小的变化决定:若速度大小不变(匀速),则切向加速度为零;若速度大小变化(非匀速),则切向加速度存在。
- 法向加速度(向心加速度)由速度方向的变化决定:无论是否匀速,只要作圆周运动,速度方向不断改变,法向加速度始终存在且方向指向圆心。
破题关键点:
- 匀速圆周运动:切向加速度为零(不变),法向加速度大小不变但方向变化(矢量改变)。
- 非匀速圆周运动:切向加速度可能恒定或变化,法向加速度大小和方向均可能变化。
选项分析
选项(B)正确性分析
- 切向加速度可能不变:
- 若质点作匀速圆周运动,速度大小不变,切向加速度为零(恒定)。
- 若质点作匀变速圆周运动(如速度大小均匀变化),切向加速度大小和方向均恒定。
- 法向加速度一定改变:
- 法向加速度是矢量,方向始终指向圆心,随质点位置变化而改变方向。
- 即使速度大小不变(匀速),法向加速度方向仍不断变化,因此矢量本身改变。
其他选项错误分析
- 选项(A):切向加速度在匀速时不变,故错误。
- 选项(C):法向加速度方向始终变化,故错误。
- 选项(D):切向加速度在匀速时为零(不变),故错误。