题目
一个质点在做圆周运动时,则有[]A. 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变B. 切向加速度可能不变,法向加速度不变C. 切向加速度一定改变,法向加速度不变D. 切向加速度一定改变,法向加速度也改变
一个质点在做圆周运动时,则有[]
A. 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变
B. 切向加速度可能不变,法向加速度不变
C. 切向加速度一定改变,法向加速度不变
D. 切向加速度一定改变,法向加速度也改变
题目解答
答案
A. 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变
解析
本题考查圆周运动中切向加速度和法向加速度的特点。解题思路是分别分析切向加速度和法向加速度的性质,根据其定义和圆周运动的特点来判断它们是否改变。
切向加速度
切向加速度 $a_t$ 是描述质点速度大小变化快慢的物理量,其计算公式为 $a_t=\frac{dv}{dt}$,其中 $v$ 是质点的线速度,$t$ 是时间。
- 当质点做匀速圆周运动时,速度大小 $v$ 保持不变,即 $\frac{dv}{dt} = 0$,此时切向加速度为零,是不变的。
- 当质点做变速圆周运动时,速度大小 $v$ 随时间变化,切向加速度不为零。如果速度大小均匀变化,那么切向加速度大小不变;如果速度大小非均匀变化,切向加速度大小会改变。所以切向加速度可能不变。
法向加速度
法向加速度 $a_n$ 是描述质点速度方向变化快慢的物理量,其计算公式为 $a_n=\frac{v^2}{r}$,其中 $v$ 是质点速度的线速度,$r$ 是圆周运动的半径。
在圆周运动中,质点的速度方向时刻在改变,即使速度大小不变,由于速度方向的不断变化,法向加速度的方向也会不断改变。因为法向加速度的方向始终指向圆心,随着质点在圆周上的运动,圆心相对于质点的方向在不断变化,所以法向加速度一定改变。