高中物理 第五章 曲線運(yùn)動 課時(shí)作業(yè)5 向心力

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時(shí)作業(yè)（五）向心力一、單項(xiàng)選擇題1如圖所示，小物塊從半球形碗邊的a點(diǎn)下滑到b點(diǎn)，碗內(nèi)壁粗糙物塊下滑過程中速率不變，下列說法中正確的是(）a物塊下滑過程中，所受的合力為0b物塊下滑過程中，所受的合力越來越大c物塊下滑過程中，加速度的大小不變,方向時(shí)刻在變d物塊下滑過程中,摩擦力大小不變解析：由題意知小物塊做勻速圓周運(yùn)動，合力大小不變，方向時(shí)刻改變，總是沿半徑方向指向圓心答案：c2如圖所示，在光滑桿上穿著兩個(gè)小球m1、m2，且m12m2，用細(xì)線把兩球連起來，當(dāng)桿勻速轉(zhuǎn)動時(shí),兩小球剛好能與桿保持無相對滑動，此時(shí)兩小球到轉(zhuǎn)軸的距離r1與r2之比為（）a1：1b1：c2：1

2、d1：2解析：兩個(gè)小球繞共同的圓心做圓周運(yùn)動，它們之間的拉力互為向心力，角速度相同設(shè)兩球所需的向心力大小為fn，角速度為，則對球m1:fnm12r1，對球m2：fnm22r2，由上述兩式得r1:r21：2.答案：d3如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上，有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動當(dāng)圓筒的角速度增大以后,物體仍然隨圓筒一起勻速轉(zhuǎn)動而未滑動，則下列說法正確的是（）a物體所受彈力增大，摩擦力也增大了b物體所受彈力增大,摩擦力減小了c物體所受彈力和摩擦力都減小了d物體所受彈力增大，摩擦力不變解析：物體隨圓筒一起勻速轉(zhuǎn)動時(shí),受到三個(gè)力的作用：重力g、筒壁對它的彈力fn和筒壁對它的摩擦力ff（如圖所示）其

3、中g(shù)和ff是一對平衡力，筒壁對它的彈力fn提供它做勻速圓周運(yùn)動的向心力當(dāng)圓筒勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，不管其角速度多大，只要物體隨圓筒一起勻速轉(zhuǎn)動而未滑動,則物體所受的摩擦力ff大小等于其重力而根據(jù)向心力公式fnm2r可知，當(dāng)角速度變大時(shí)，fn也變大，故d正確答案:d4如圖所示，把一個(gè)長為20 cm，勁度系數(shù)為360 n/m的彈簧一端固定，作為圓心，彈簧的另一端連接一個(gè)質(zhì)量為0。50 kg的小球,當(dāng)小球以 r/min的轉(zhuǎn)速在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動時(shí),彈簧的伸長應(yīng)為(）a5。2 cm b5。3 cmc5.0 cm d5.4 cm解析:小球轉(zhuǎn)動的角速度2n(2） rad/s12 rad/s，由向心力公式得k

4、xm2（x0x)，解得x m0。05 m5。0 cm.答案：c二、多項(xiàng)選擇題5關(guān)于變速圓周運(yùn)動和一般的曲線運(yùn)動，下列說法正確的是()a做變速圓周運(yùn)動時(shí)合外力不指向圓心b做變速圓周運(yùn)動時(shí)向心力指向圓心c研究一般的曲線運(yùn)動時(shí)可以分解成許多小段圓弧進(jìn)行分析d做變速圓周運(yùn)動時(shí)向心加速度不指向圓心解析：做變速圓周運(yùn)動時(shí),合外力不指向圓心，但向心力和向心加速度總是指向圓心的，a、b正確，d錯(cuò)誤；一般的曲線運(yùn)動可以分解成許多小段圓弧按照圓周運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行分析,c正確答案：abc6上海磁懸浮線路的最大轉(zhuǎn)彎處半徑達(dá)到8 000 m,如圖所示，近距離用肉眼看幾乎是一條直線,而轉(zhuǎn)彎處最小半徑也達(dá)到1 300 m，一個(gè)

5、質(zhì)量為50 kg的乘客坐在以360 km/h的不變速率行駛的車?yán)?，隨車駛過半徑為2 500 m的彎道，下列說法正確的是()a乘客受到的向心力大小約為200 nb乘客受到的向心力大小約為539 nc乘客受到的向心力大小約為300 nd彎道半徑設(shè)計(jì)特別大可以使乘客在轉(zhuǎn)彎時(shí)更舒適解析：由fnm,可得fn200 n,選項(xiàng)a正確設(shè)計(jì)半徑越大，轉(zhuǎn)彎時(shí)乘客所需要的向心力越小,轉(zhuǎn)彎時(shí)就越舒適，d正確答案:ad7如圖所示，質(zhì)量相等的a、b兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起做勻速圓周運(yùn)動，則下列關(guān)系中正確的有（)a線速度vavbb運(yùn)動周期tatbc它們受到的摩擦力ffaffbd筒壁對它們的彈力fn

6、afnb解析：因?yàn)閮晌矬w做勻速圓周運(yùn)動的角速度相等,又rarb,所以varavbrb，選項(xiàng)a正確;因?yàn)橄嗟?，所以周期t相等，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；因豎直方向物體受力平衡，有ffmg，故ffaffb，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；筒壁對物體的彈力提供向心力，所以fnamra2fnbmrb2，選項(xiàng)d正確答案：ad二、非選擇題8（2017江西新余檢測)如圖所示，一根長為l2。5 m的輕繩兩端分別固定在一根豎直棒上的a、b兩點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m0。6 kg的光滑小圓環(huán)c套在繩子上，當(dāng)豎直棒以一定的角速度轉(zhuǎn)動時(shí),圓環(huán)c以b為圓心在水平面上做勻速圓周運(yùn)動,（37,sin370.6，cos370。8，g10 m/s2)則：（1）此時(shí)輕繩上的拉力大小等于多少？（2）豎直棒轉(zhuǎn)動的角速度為多大？解析：（1)環(huán)受力如圖所示圓環(huán)在豎直方向所受合外力為零，即fsinmg所以f10 n,即繩子的拉力為10 n。（2）圓環(huán)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，由于圓環(huán)光滑,所以圓環(huán)兩端繩的拉力大小相等bc段繩水平時(shí)，圓環(huán)做圓周運(yùn)動的半徑rbc,則有rl，解得r m則fcosfmr2，解得3 rad/s.答案：(1)