2019学年高中物理第五章曲线运动6向心力习题新人教版必修2.pdf

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1、16 向心力对点训练知识点一对向心力的理解1(多选)下列关于向心力的叙述中正确的是()A做匀速圆周运动的物体所受的向心力大小不变，是一个恒力B做匀速圆周运动的物体除了受到别的物体对它的作用外，还一定受到一个向心力的作用C向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力D向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小2关于向心力，下列说法中正确的是()A物体由于做圆周运动而产生一个向心力B向心力不改变物体做匀速圆周运动的速度大小C做匀速圆周运动的物体的向心力是个恒力D做一般曲线运动的物体的合力即为向心力知识点二向心力的分析和计算3用长短不同、材料相

2、同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么()A两小球以相同的线速度运动时，长绳易断B两小球以相同的角速度运动时，长绳易断C两小球以相同的角速度运动时，短绳易断D不管怎样，都是短绳易断图 L561 4(多选)如图 L561 所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对筒壁静止，则()A物体受到3 个力的作用B物体的向心力是由物体所受的重力提供的C物体的向心力是由物体所受的弹力提供的D物体的向心力是由物体所受的静摩擦力提供的2图 L562 5如图 L562 所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做

3、匀速圆周运动小球的向心力由以下哪个力提供()A重力B.支持力C重力和支持力的合力D重力、支持力和摩擦力的合力6有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动图L56 3中的圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h.下列说法中正确的是()图 L563 Ah 越高，摩托车对侧壁的压力将越大Bh 越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大Ch 越高，摩托车做圆周运动的周期将越小Dh 越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大7如图 L564 所示，弹性杆插入桌面的小孔中，杆的另一端连有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做匀速圆周运动，通过传感器测得杆对小球的作用力的

4、大小为F，小球运动的角速度为，重力加速度为g，则小球做圆周运动的半径为()图 L564 A.Fm 2B.Fmgm 2C.F2m2g2m 2D.F2m2g2m 28如图 L565 所示，将完全相同的两小球A、B均用长为L0.8m 的细绳悬于以速度 v4m/s 向右匀速运动的小车顶部，两球分别与小车前、后壁接触由于某种原因，小车3突然停止，此时细绳中张力之比TBTA为(g 取 10m/s2)()图 L565 A11 B12 C13 D14 9(多选)我们经常在电视中看到男、女花样滑冰运动员手拉手在冰面上旋转并表演各种优美的动作现有甲、乙两名花样滑冰运动员，质量分别为M甲80kg、M乙40kg，他们

5、面对面拉着弹簧测力计以他们连线上某一点为圆心各自做匀速圆周运动，若两人相距0.9m，弹簧测力计的示数为600N，则()A两人的线速度相同，都是0.4m/s B两人的角速度相同，都是5rad/s C两人的运动半径相同，都是0.45m D两人的运动半径不同，甲的是0.3m，乙的是0.6m 综合拓展10(多选)如图 L566 所示，一个小物块从内壁粗糙程度处处相等的半球形碗边开始下滑，一直到最底部，在下滑过程中物块的速率逐渐增大，下列说法中正确的是()图 L566 A物块的加速度始终指向圆心B物块对碗的压力逐渐减小C物块的向心力大小时刻变化，方向也时刻改变D物块所受摩擦力逐渐变大11如图 L567

6、所示，质量为2.0 103kg 的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为 60m的弯路时，车速为20m/s.此时汽车转弯所需要的向心力大小为_N若轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4 104N，则这辆车在这个弯道处_(选填“会”或“不会”)发生侧滑图 L567 12如图 L5 68 所示，质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点和端点，当杆在光滑的水平面上绕O匀速转动时，求OA和 AB两段对小球的拉力之比是多少？图 L568 413如图 L569 所示，一个人用一根长1m、只能承受74N拉力的绳子，拴着一个质量为 1kg 的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面的高度为h6m 转动中小球

7、在最低点时绳子恰好断了(g 取 10m/s2)(1)绳子断时小球运动的角速度为多大？(2)绳断后，小球落地点与其做圆周运动的最低点间的水平距离是多少？图 L569 14如图 L5610 所示，细绳的一端系着静止在水平转台上的质量为M 0.6kg 的物体 A，另一端通过轻质小滑轮O吊着质量为m 0.3kg 的物体 B，A与滑轮 O的距离为0.2m，且与水平转台间的最大静摩擦力为2N为使 B保持静止，水平转台做圆周运动的角速度应在什么范围内？(g 取 10m/s2)图 L5 610 1CD 解析 向心力的方向时刻沿半径指向圆心，因此向心力是个变力，故选项A错误；向心力是按力的作用效果来命名的，它可

8、以是物体受到的合力，也可以是某一个力的分力，因此，在进行受力分析时，不能再多出一个向心力，故选项B错误，C正确；向心力时刻指向圆心，与速度方向垂直，所以向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，选项D正确2B 解析 与速度方向垂直的力使物体的运动方向发生改变，此力指向圆心，命名为向心力，所以向心力不是物体由于做圆周运动而产生的，选项 A错误；向心力与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变速度的方向，选项 B正确；做匀速圆周运动的物体的向心力始终指向圆心，方向在不断变化，是个变力，选项 C错误；做一般曲线运动的物体的合力通5常可分解为切向分力和法向分力，选项D错误3B 解析 绳子承受的最大拉力相

9、同，由向心力公式Fm 2r mv2r可知，角速度相同，半径越大，向心力越大，故B选项正确4AC 解析 物体在水平面内做匀速圆周运动，水平方向的合力为其做圆周运动的向心力，而竖直方向上的合力为0.物体受到了重力、筒壁对它的弹力以及筒壁对它的摩擦力3个力的作用，向心力来自于筒壁对它的弹力5C 解析 小球受到竖直向下的重力作用和垂直于漏斗壁向上的支持力作用，两者的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力，选项C正确6 D 解析 摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动时的向心力由摩托车的重力和侧壁的支持力的合力提供，支持力FNmgcos，向心力Fnmgtan，可见，FN和 Fn只与侧壁的倾角 有关，而与高

10、度h 无关，即h 变化时，FN和 Fn不变，所以选项A、B错误；根据 Fnmv2r，可得 v2grtan，当 h 越高时，轨道半径r 越大，所以线速度v 越大，选项D正确；根据T2rv，v2 grtan ，可得Tr，当 h 越高时，轨道半径r 越大，周期T越大，选项C错误7C 解析 设小球受到杆的作用力F 在竖直方向的分力为Fy，水平方向的分力为Fx，则有：Fymg，Fxm 2r.又 FF2xF2y，以上各式联立可求得r F2m2g2m 2，故只有C 正确8C 解析 小车突然停止，B球也随之停止运动，故TBmg，A球开始从最低点向右摆动，由牛顿第二定律得TAmgmv2L，则 TAm gv2L3

11、mg，所以TBTA1 3，选项C正确9BD 解析 甲、乙两人绕共同的圆心做匀速圆周运动，角速度相同，运动半径之和为两人间的距离，向心力为彼此间的拉力，故有FnM甲2r甲M乙2r乙600N，r甲r乙0.9m，联立解得r甲0.3m，r乙0.6m，5rad/s，选项 B、D正确10 CD 解析 向心力只是改变速度的方向，而物块速度不断增大，说明有切向加速度，A错误；速度增大，向心力mv2R增大，对碗的压力不断增大，B错误，C正确；因摩擦力与正压力成正比，故摩擦力也增大，D正确111.3 104不会 解析 根据 Fnmv2r2 10320260N1.3 104Nfm1.4 104N，所以这辆车在这个弯

12、道处不会发生侧滑123 2 解析 设 OA AB r，小球匀速转动时角速度为.对小球 B，FABm 2r 2对小球 A，FOAFABmr2所以FOAFAB32.13(1)8rad/s(2)8m 6 解析 (1)设绳断时小球的角速度为，由向心力公式得Fmg m 2L 代入数据得8rad/s.(2)绳断后，小球做平抛运动，其初速度v0L8m/s 由平抛运动规律有hL12gt2得 t 1s 水平距离 xv0t 8m.142.89rad/s 6.45rad/s 解析 当 最小时，A受的最大静摩擦力f 的方向与细绳的拉力F 方向相反，则有Ff Mr21其中 Fmg 解得 1mg fMr 2.89rad/s 当 最大时，A受的最大静摩擦力f 的方向与细绳的拉力F 方向相同，则有Ff Mr22其中 Fmg 解得 2mg fMr 6.45rad/s 故 的取值范围为2.89rad/s6.45rad/s.