题目
一质点作匀加速的圆周运动,下列说法不正确的是( )A. 法向加速度大小改变B. 切向加速度大小不随时间均匀增大C. 加速度大小改变D. 切向加速度大小改变
一质点作匀加速的圆周运动,下列说法不正确的是( )
A. 法向加速度大小改变
B. 切向加速度大小不随时间均匀增大
C. 加速度大小改变
D. 切向加速度大小改变
题目解答
答案
D. 切向加速度大小改变
解析
考查要点:本题主要考查对匀加速圆周运动中加速度的理解,特别是切向加速度和法向加速度的变化规律。
解题核心思路:
- 匀加速圆周运动的“匀加速”特指切向加速度恒定(大小和方向均不变)。
- 法向加速度的大小与速率平方成正比,速率随时间增加,故法向加速度大小逐渐增大。
- 总加速度是切向加速度和法向加速度的矢量和,其大小会随法向加速度的变化而变化。
破题关键点:
- 明确切向加速度恒定,法向加速度随速率增大而增大。
- 总加速度的大小由切向加速度和法向加速度共同决定。
选项分析
A. 法向加速度大小改变
法向加速度公式为 $a_n = \frac{v^2}{r}$。匀加速圆周运动中,速率 $v = v_0 + a_t t$ 随时间线性增大,故 $a_n$ 的大小逐渐增大。A正确。
B. 切向加速度大小不随时间均匀增大
匀加速圆周运动中,切向加速度 $a_t$ 是恒定的,因此其大小不会随时间变化。题目中“不随时间均匀增大”表述正确。B正确。
C. 加速度大小改变
总加速度大小为 $\sqrt{a_t^2 + a_n^2}$。因 $a_n$ 随时间增大,总加速度大小逐渐增大。C正确。
D. 切向加速度大小改变
匀加速圆周运动中,切向加速度大小恒定,因此“切向加速度大小改变”是错误的。D错误。