2019_2020學(xué)年高中物理向心力練習(xí)含解析新人教版必修2

1、如圖所示，在光滑水平面上，兩個(gè)相同的小球A、B固定在同一桿上，以O(shè)點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。A、B兩球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列物理量時(shí)刻相等的是（）A.角速度B.線速度C.向心加速度D.向心力畫(huà)A、B兩球共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，故A正確；根據(jù)v=cor可知，角速度相等，半徑不等，則線速度不等,故 B 錯(cuò)誤；根據(jù)a=co2r可知,角速度相等,半徑不等,則向心加速度不等，故 C 錯(cuò)誤；根據(jù)F=mo2r可知，角速度相等，半徑不等，則向心力不等，故 D 錯(cuò)誤。答案 A2. 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是（），且受到一個(gè)大小不變，方向始終和速度垂直的合力作用麗曲勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，必須受到一個(gè)大小不變，方向時(shí)刻指向圓

2、心的向心力的作用，且其向心力等于合外力，故只有 D 正確。1.6.向心力A.有一定的初速度,且受到一個(gè)始終與初速度垂直的恒力作用B.有一定的初速度,且受到一個(gè)大小不變，方向變化的力的作用C.有一定的初速度,且受到一個(gè)方向始終指向圓心的力的作用D.有一定的初速度答案 D3.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)。若圓筒和物體以更大的角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）畫(huà)物體在豎直方向上受重力G與摩擦力F,是一對(duì)平衡力,在向心力方向上受彈力FN,根據(jù)向心力公式,可知FN=mo2r,當(dāng) 3 增大時(shí)，F(xiàn)N增大,所以應(yīng)選 D。答案 D4.未來(lái)的星際航行中，宇航員長(zhǎng)期處于零重力狀

3、態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來(lái)的不適，有人設(shè)想在未來(lái)的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力。為達(dá)到上述目的確的是（）A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越小A.物體所受彈力增大,摩擦力也增大B.物體所受彈力增大,摩擦力減小C.物體所受彈力減小,摩擦力減小D.物體所受彈力增大,摩擦力不變,下列說(shuō)法正旋轉(zhuǎn)盤(pán)C.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小解析旋轉(zhuǎn)艙對(duì)宇航員的支持力提供宇航員做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的半徑越大，

4、角速度越小，而且與宇航員的質(zhì)量無(wú)關(guān)，選項(xiàng) B 正確。答案 B5.如圖所示，將完全相同的兩小球A、B用長(zhǎng)L=0.8m 的細(xì)繩懸于以v=4m/s 向右勻速運(yùn)動(dòng)的小車(chē)頂部，兩球分別與小車(chē)前后壁接觸。由于某種原因，小車(chē)突然停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)懸線的拉力之比FB：FA為(g取 10m/s2)()A.1：1B.1：2C.1：3D.1：4畫(huà)上兩小球AB的質(zhì)量均為R1小車(chē)突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球B由于受到小車(chē)前壁向左的彈力作用相對(duì)于小車(chē)靜止，豎直方向上受力平衡，則有FB=mg=0m小球A繞懸點(diǎn)以速度v做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)有FA-mg=m,得FA=mg+m=10mC0m=30m故FB:FA=1：3,選項(xiàng) C 正確。答案|C6

5、.一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量為 2.0kg,如果物體的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍，半徑不變，則所受的向心力就比原來(lái)的向心力大 15No 試求：(1)物體原來(lái)的向心力大小。(2)物體后來(lái)的向心加速度的大小。懈析|(1)設(shè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,物體原來(lái)受的向心力的大小F1=mr(2 兀n)22變化后的向心力的大小F2=m(2 兀 X2n)且F2=FI+15N解得FI=5NO,即mg=m)2r,解得w=,即旋轉(zhuǎn)艙(2)物體后來(lái)的向心加速度a=m/s2=10m/s2。pHT(1)5N(2)10m/s27 .利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置可驗(yàn)證做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力與所需向心力的“供”“需”關(guān)系啟動(dòng)小電動(dòng)機(jī)帶

6、動(dòng)小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切阻力，移動(dòng)水平圓盤(pán)，當(dāng)盤(pán)與球恰好相切時(shí)關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，讓球停止運(yùn)動(dòng)，懸線處于伸直狀態(tài)。利用彈簧測(cè)力計(jì)水平徑向向外拉小球，使小球恰好離開(kāi)圓盤(pán)且處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，測(cè)出水平彈力的大小F。(1)為算出小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力，還應(yīng)該進(jìn)行的操作有。A.用秒表測(cè)出小球運(yùn)動(dòng)周期T8 .用刻度尺測(cè)出小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑rC.用刻度尺測(cè)出小球到繩的懸點(diǎn)的豎直高度hD.用天平測(cè)出小球質(zhì)量m(2)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受重力與繩拉力的合力大小(選填“大于”“等于”或“小于”)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出F大小。(3)當(dāng)所測(cè)物理量滿足關(guān)系式時(shí)，則做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力與所需向心力的“供”“

7、需”平衡。畫(huà)(1)根據(jù)向心力公式Fn=r分析知，為算出小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力，需要測(cè)出小球的運(yùn)動(dòng)周期T、小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和小球的質(zhì)量m故 A、BD 項(xiàng)正確，C 項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)根據(jù)題意，小球靜止時(shí)，F(xiàn)等于繩拉力的水平分力，即有F=mgan0,0 是小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩與豎直方向的夾角，由重力與繩拉力的合力提供向心力，重力與繩拉力的合力大小F合=mgan。，貝UF合=Fo當(dāng)Fn=F合，即r二F時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力與所需向心力的“供”平衡。HU(1)ABD(2)等于(3)r=F能力提升1.在水平冰面上，狗拉著雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，0點(diǎn)為圓心。能正確地表示雪橇受到的牽

8、引力F及摩擦力Ff的圖是（）而由于雪橇在冰面上滑動(dòng)，故滑動(dòng)摩擦力方向必與運(yùn)動(dòng)方向相反，即方向應(yīng)為圓的切線方向，因做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力一定指向圓心，由此可知選項(xiàng) C 正確。答案 C2.如圖所示，有一個(gè)水平大圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小強(qiáng)站在距圓心為r處的P點(diǎn)不動(dòng)。關(guān)于小強(qiáng)的受力，下列說(shuō)法正確的是（）A.小強(qiáng)在P點(diǎn)不動(dòng)，因此不受摩擦力作用B.若使圓盤(pán)以較小的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小強(qiáng)在P點(diǎn)受到的摩擦力為零C.小強(qiáng)隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓盤(pán)對(duì)他的摩擦力充當(dāng)向心力D.如果小強(qiáng)隨圓盤(pán)一起做變速圓周運(yùn)動(dòng)，那么其所受摩擦力仍指向圓心町理 w 于小強(qiáng)隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，一定需要向心力，該力一定指向圓心方向，而重

9、力和支持力在豎直方向上，它們不能充當(dāng)向心力，因此他會(huì)受到摩擦力作用，且充當(dāng)向心力，A、B 錯(cuò)誤,C 正確；當(dāng)小強(qiáng)隨圓盤(pán)一起做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力不再指向圓心，則其所受的摩擦力不再指向圓心,D 錯(cuò)?！靶琛贝鸢?.（多選）甲、乙兩名溜冰運(yùn)動(dòng)員，m甲=80kg,m乙=40kg,面對(duì)面拉著彈簧測(cè)力計(jì)做圓周運(yùn)動(dòng)的溜冰表演，如圖所示，兩人相距 0.9m,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 9.2N,下列判斷正確的是（）A.兩人的線速度相同，約為 40m/sB.兩人的角速度相同，為一 rad/sC.兩人的運(yùn)動(dòng)半徑相同，都是 0.45mD.兩人的運(yùn)動(dòng)半徑不同，甲為 0.3m,乙為 0.6m畫(huà)卜、乙兩人繞共同的圓心做勻速圓周運(yùn)

10、動(dòng)，他們間的拉力互為向心力，他們的角速度相同，半徑之和為兩人的距離。設(shè)甲、乙兩人所需向心力為F向，角速度為3,半徑分別為r甲、r乙，則F向二m甲223r甲二m）乙wr乙=9.2N,r甲+r乙=0.9m,選項(xiàng) B、D 正確。答案|BD4.（多選）一小球質(zhì)量為m用長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸繩（不可伸長(zhǎng)，質(zhì)量不計(jì)）固定于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方-處釘有一顆釘子。如圖所示，將懸線沿水平方向拉直無(wú)初速度釋放后，當(dāng)懸線碰到釘子后的瞬間，則（）OA.小球的角速度突然增大B.小球的線速度突然減小到零C.小球的向心加速度突然增大D.小球的向心加速度不變運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)樵瓉?lái)的一半，由v=3r知，角速度變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍,A 正確,B 錯(cuò)誤；由a三知，小球的向心加速度變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍,C 正確,D 錯(cuò)誤。答案 AC5.如圖所示,在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量m=2kg 的木塊,它與轉(zhuǎn)臺(tái)間最大靜摩擦力Ffmax=6.0N,繩的一端系在木塊上，穿過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的中心孔0（孔光滑，忽略小滑輪的影響）,另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg 的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度co=5rad/s 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止，則木塊到O點(diǎn)的距離r的取值范圍為多少？（g取 10