2019-2020年高中物理 第五章 第6节 向心力练习 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 第五章 第6节 向心力练习 新人教版必修2一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是()A因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力B因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小C向心力是物体所受的合外力D向心力和向心加速度的方向都是不变的答案：B解析：做匀速圆周运动的物体所受的向心力大小恒定，方向总是指向圆心，是一个变力，A错；向心力只改变线速度方向不改变线速度大小，B正确；只有做匀速圆周运动的物体其向心力是由物体所受合外力提供，C错；向心力与向心加速度的方向总是指向圆心，是时刻变化的，D错。2如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，且与圆盘相对静止，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是()A当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为b方向B当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为c方向C当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为a方向D当转盘减速转动时，P受摩擦力方向可能为d方向答案：D解析：物块转动时，其向心力由静摩擦力提供，当它匀速转动时其方向指向圆心，当它加速运动时其方向斜向前方，当它减速转动时，其方向斜向后方。3(哈师大附中xxxx学年高一下学期期中)如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B，当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则()A物块A不受摩擦力作用B物块B受5个力作用C当转速增大时，A受摩擦力增大，B受摩擦力减小DA对B的摩擦力方向沿半径指向转轴答案：B解析：物块A受到的摩擦力充当其向心力；物决B受到重力、支持力、A对物块B的压力、A对物块B的沿半径向外的摩擦力和圆盘对物块B的沿半径向里的静摩擦力，共5个力的作用；当转速增大时，A、B所受摩擦力都增大；A对B的摩擦力方向沿半径向外。4.如图所示，质量为m的木块，从位于竖直平面内的圆弧形曲面上下滑，由于摩擦力的作用，木块从a到b运动速率增大，b到c速率恰好保持不变，c到d速率减小，则()A木块在ab段和cd段加速度不为零，但bc段加速度为零B木块在abcd段过程中加速度都不为零C木块在整个运动过程中所受合力大小一定，方向始终指向圆心D木块只在bc段所受合力大小不变，方向指向圆心答案：BD解析：木块在下滑的全过程中，时刻存在加速度，A错B对；在下滑过程中只有bc段速率不变其所受合力为向心力，其大小不变，C错D对。5(湖南省五市十校教研共同体xxxx学年高一下学期期中)如图所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的有()A线速度vAvBB运动周期TATBC它们受到的摩擦力FfAFfBD筒壁对它们的弹力FNAFNB答案：AD解析：由于两物体角速度相等，而rArB，所以vArAvBrB，A项对；由于相等，则T相等，B项错；因竖直方向受力平衡，Ffmg，所以FfAFfB，C项错；弹力等于向心力，所以FNAmrA2FNBmrB2。D项对。二、非选择题6(山西大同市一中xxxx学年高一下学期检测)一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的圆形轨道滑行，如图所示，经过轨道最低点的速度为v，物体与轨道间的动摩擦因数为，求物体在最低点时受到的摩擦力。答案：m(g)解析：在最低点有：FNmgm所以：FfFNm(g)7(临朐一中xxxx学年高一下学期期中)如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度；(2)当角速度为时，绳子对物体拉力的大小。答案：(1)(2)mg解析：(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零且转速达到最大，设转盘转动的角速度为0，则mgmr，得0(2)当时，0，所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力，此时，Fmgm2r即Fmgmr，得Fmg能力提升一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)1(潍坊市xxxx学年高一下学期期中)向心力大小可能与物体的质量、圆周运动的半径、线速度、角速度有关，如图所示，用向心力演示器探究小球受到的向心力大小与角速度的关系时，下列做法可行的是()A在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验B在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验C在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验D在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验答案：B解析：在探究向心力与角速度大小之间的关系时，需保证两小球的质量相等，半径相等，故B正确。2.质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆端套有一个质量为m的小球，今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动，角速度为，如图所示，则杆的上端受到的作用力大小为()Am2R BC D不能确定答案：C解析：小球在重力和杆的作用力下做匀速圆周运动。这两个力的合力充当向心力必指向圆心，如图所示。用力的合成法可得杆的作用力：F，根据牛顿第三定律，小球对杆的上端的反作用力FF，C正确。3(黑龙江哈师大附中xxxx学年高一下学期检测)球A和球B可在光滑杆上无摩擦滑动，两球用一根细绳连接如右图所示，球A的质量是球B的两倍，当杆以角速度匀速转动时，两球刚好保持与杆无相对滑动，那么()A球A受到的向心力大于球B受到的向心力B球A转动的半径是球B转动半径的一半C当A球质量增大时，球A向外运动D当增大时，球B向外运动答案：BC解析：因为杆光滑，两球的相互拉力提供向心力，所以FAFB，A错误；由Fm2r，mA2mB，得rB2rA，B正确；当A球质量增大时，球A向外运动，C正确；当增大时，球B不动，D错误。4(河南十所重点高中xxxx学年高一下学期联考)如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，下列说法正确的是()A摆球受重力、拉力和向心力的作用B摆球受重力和拉力的作用C摆球运动周期为2D摆球运动的转速为sin答案：BC解析：小球受重力和绳子拉力两个力的作用设小球做圆周运动的周期为T，则：mgtanmrrLsinT2，B、C正确，A、D错误。二、非选择题5(山西大学附中xxxx学年高一下学期质检)如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO之间的夹角为60，重力加速度大小为g。若0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求0。答案：解析：对小球受力分析如图所示，由牛顿第二定律知mgtanm2Rsin得06(江西临川一中xxxx学年高一下学期期中)如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R0.5m，离水平地面的高度H0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g10m/s2。求：(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数。答案：1m/s(2)0.2解析：(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有Hgt2在水平方向上有sv0t由式解得 v0s代入数据得v01m/s(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有fmmfmNmg由式解得代入数据得0.27如图所示是一游乐转筒的模型图，它是一个半径约为3m的直圆筒，可绕中间的轴转动，里面的乘客背靠圆筒壁站立。当转筒转速达到至少每分钟30圈时，乘客脚下的踏板突然脱落，要保证乘客的安全，使人随转筒一起转动而不掉下来，则乘客与转筒之间的动摩擦因数至少多大？(g取10m/s2，210)答案：0.33解析：乘客随转筒旋转时受三个力作用：重力mg、筒壁对他的支持力FN和静摩擦力Ff，如图所示。要使乘客随筒壁旋转不落下来，筒壁对他的最大静摩擦力至少等于重力。乘客做圆周运动的向心力由筒壁对他的支持力FN来提供。转速nr/s0.5r/s。转筒的角速度为2n rad/s。由牛顿第二定律可得FNmr2，FfFNmg解得0.33。