高中物理【向心力】綜合練習(xí)題

高中物理【向心力】綜合練習(xí)題

A級合格考達標(biāo)練

L如圖所示,一只老鷹在水平面內(nèi)盤旋做勻速圓周運動,則關(guān)于老鷹受力的說法正確的是（）

A.老鷹受重力、空氣對它的作用力和向心力的作用

B.老鷹受重力和空氣對它的作用力

C老鷹受重力和向心力的作用

D.老鷹受空氣對它的作用力和向心力的作用

??

解畫老鷹在水平面內(nèi)盤旋做勻速圓周運動,受重力和空氣對它的作用力,兩個力的合力充當(dāng)它做圓周

運動的向心力。向心力是根據(jù)力的作用效果命名的,不是物體實際受到的力,在分析物體的受力時,不

能將其作為物體受到的力。選項B正確。

2.

如圖所示,艦載機沿遼寧號甲板曲線MN向上爬升,速度逐漸增大。下圖中畫出表示該艦載機受到合

力的四種方向,其中可能的是（）

ggβ

隨畫艦載機從M點運動到N點做曲線運動,合力方向指向軌跡彎曲方向,又由于飛機做加速運動,則

有沿切線方向與速度同向的分力,即合力方向與速度方向夾角為銳角,則B正確,A、C、D錯誤。

3.

甲

如圖,兩個相同的小球在內(nèi)表面光滑的漏斗形容器內(nèi),做水平的圓周運動,甲的位置高于乙的位置。關(guān)

于它們受到的向心力大小和周期大小,下列關(guān)系正確的是（）

77

A.7甲二/乙T甲=T乙B.F甲二F乙T甲＞T乙

C.F甲＞F乙THl二T乙D.尸甲＜/乙T甲＞T乙

??1B

I解析

ΛTΓ2

分析小球的受力,如圖所示,可知,彈力和重力合力提供向心力,滿足，”gtan8=∕M■產(chǎn)/■,兩小球質(zhì)量相同，

故向心力相同,由于甲小球做圓周運動的半徑大于乙小球的軌道半徑,故甲的周期大于乙的周期,故選

項B符合題意。

4.由上海飛往美國洛杉磯的飛機在飛越太平洋上空的過程中,如果保持飛行速度的大小和距離海平

面的高度均不變,則以下說法中正確的是（）

A.飛機做的是勻速直線運動

B.飛機上的乘客對座椅的壓力略大于地球?qū)Τ丝偷囊?/p>

C飛機上的乘客對座椅的壓力略小于地球?qū)Τ丝偷囊?/p>

D.飛機上的乘客對座椅的壓力為零

??^∣c

艇畫由于人同飛機一同做勻速圓周運動,地球?qū)θ说囊妥螌θ说闹С至Φ暮狭μ峁┤俗鰟蛩?/p>

圓周運動所需的向心力,即Fi∣-fι=m^-o由此可以知道人|”和由牛頓第三定律得FJl=F占所以C

K

項正確。

5.如圖所示,將完全相同的兩小球A、B用長L=0.8m的細繩懸于以v=4m/s向右勻速運動的小車頂

部,兩球分別與小車前后壁接觸。由于某種原因,小車突然停止運動,此時懸線的拉力之比FB:FA為

（g取IOm爐）（）

A.lZlBJ：2

C.lZ3D.l

??C

解畫設(shè)兩小球A、3的質(zhì)量均為機。小車突然停止運動時,小球B由于受到小車前壁向左的彈力作

用,相對于小車靜止,豎直方向上受力平衡,則有后T跖；小球A繞懸點以速度U做圓周運動,此時有

FA-Zng=血石，得pA-mg+m—o故FB.,五片1；3,選項C正確。

6.一箱土豆在水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤以角速度Cy做勻速圓周運動,其中一個處于中間位置的土豆質(zhì)量為

見它到轉(zhuǎn)軸的距離為凡重力加速度為g,則其他土豆對該土豆的作用力為()

A.mgBJnCJR

C.J(mg)2+(mω2R)2D.J(mg)2-(mω2R)2

ggc

解畫土豆做勻速圓周運動,所受的合力提供向心力,即Fn=〃32R,除了重力外,該土豆只受到其他土豆

對它的作用力,故F=J(Tng)2+(τn0)2R)2,選項C正確。

7.如圖甲所示為用向心力演示器驗證向心力公式的實驗示意圖,圖乙為俯視圖。圖中4、8槽分別與

a、h輪同軸固定,且“、方輪半徑相同。a、6兩輪在皮帶的傳動下勻速轉(zhuǎn)動。

⑴兩槽轉(zhuǎn)動的角速度切3B。(選填“>”“=”或“<”)。

(2)現(xiàn)有兩個質(zhì)量相同的鋼球,切放在4槽的邊緣,卷減放在B槽的邊緣,它們到各自轉(zhuǎn)軸的距離之

比為2.T。則鋼球①、②的線速度大小之比為;受到的向心力大小之比為。

奉⑴=(2)2/I2：\

解析(1)因兩輪轉(zhuǎn)動的角速度相同,而兩槽的角速度與兩輪角速度相同,則兩槽轉(zhuǎn)動的角速度相等,即

(l)A=COBO

(2)鋼球以②^角速度相同,半徑之比為2：1,則根據(jù)U=C”可知,線速度大小之比為2根據(jù)

凡=∕∞A?可知,受到的向心力大小之比為2；1。

8.一同學(xué)騎自行車在水平公路上以5m/s的恒定速率轉(zhuǎn)彎,已知人和車的總質(zhì)量〃尸80kg,轉(zhuǎn)彎的路徑

近似看成一段圓弧,圓弧半徑R=20m。

(1)求人和車作為一個整體轉(zhuǎn)彎時需要的向心力。

(2)若車胎和路面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,為安全轉(zhuǎn)彎,車速不能超過多少?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動

摩擦力,g取10m∕s2)

∣??∣(1)IOON(2)10m/s

國粉⑴由向心力公式居=片,可知A=4=80X∣∣N=100N°

（2）為安全轉(zhuǎn)彎,向心力不應(yīng)大于滑動摩擦力Ff

則"2?=W"mg,解得v,≤10m/s

κ

故車速不能超過10m∕s,,

B級等級考提升練

9.（多選）

如圖所示,一小球用細繩懸掛于。點,將其拉離豎直位置一個角度后釋放,則小球以。點為圓心做圓

周運動,提供運動中小球所需向心力的是（）

A.繩的拉力

B.重力和繩拉力的合力

C.重力和繩拉力的合力沿繩方向的分力

D.繩的拉力和重力沿繩方向分力的合力

??CD

解畫向心力始終指向圓心,根據(jù)題意可知,向心力始終沿細繩所在直線,故細繩的拉力和重力沿細繩方

向的分力的合力或重力和繩拉力的合力沿細繩方向的分力為小球做圓周運動提供向心力。

10.

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。若圓筒和物體以更大的角

速度做勻速轉(zhuǎn)動,下列說法正確的是（）

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

??]D

解析[物體在豎直方向上受重力G與摩擦力A是一對平衡力,在向心力方向上受彈力FN,根據(jù)向心力

公式,可知FN=加①位當(dāng)①增大時,FN增大,所以應(yīng)選D。

11.

（多選）甲、乙兩名溜冰運動員內(nèi)中=80kg"*40kg,面對面拉著彈簧測力計做圓周運動的溜冰表演,

如圖所示,兩人相距0.9m,彈簧測力計的示數(shù)為9.2N,下列判斷正確的是（）

A.兩人的線速度相同,約為40m/s

B.兩人的角速度相同,為像rad/s

YoU

C.兩人的運動半徑相同,都是0.45m

D.兩人的運動半徑不同,甲為0.3m,乙為0.6m

??∣BD

解畫甲、乙兩人繞共同的圓心做勻速圓周運動,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尸向,角速度為①,半徑分別為r甲、廠乙,則尸向二用甲ɑ?甲

二相乙療/乙二9.2N/甲+r乙=0.9m,選項B、D正確。

12.

質(zhì)量分別為恤和團的兩個小球,分別用長2/和/的輕繩拴在同一轉(zhuǎn)軸上,當(dāng)轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時,質(zhì)量為

融）和機的小球的懸線與豎直方向夾角分別為a和A如圖所示,則（）

A.cosoc=^y^B.cosa=2cosβ

C.tanD.tanct=tanβ

I解析一

對于球恤,受重力和繩子拉力作用,由兩個力的合力提供向心力,如圖所示。設(shè)它們轉(zhuǎn)動的角速度是

co,由ZnOgtana=nzo?2∕SinaQ2可得COSa=^Mj。同理可得CoS”=看,則CoSa=等^所以選項A正確。

13.如圖所示,一輛電動車在水平地面上以恒定速率V行駛,依次通過a、b、C三點,比較向心力大小

（）

b

∣

A.Fc>Fa>FhB.Fa<Fc<F,

C.Fc<Fa<FhD.Fa>Fc>F∣,

答案IA

7

I解析卜、b、C三點對應(yīng)圓周的半徑關(guān)系為根據(jù)向心力公式尸=Znm導(dǎo)K>∕<1>%。

14.

有一種雜技表演叫“飛車走壁”,由雜技演員駕駛摩托車沿光滑圓臺形表演臺的側(cè)壁高速行駛,在水平

面內(nèi)做勻速圓周運動。圖中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為Λo如果增大高度h,

則下列關(guān)于摩托車

的說法正確的是（）

A.對側(cè)壁的壓力FN增大

B.做圓周運動的周期T不變

C做圓周運動的向心力F“增大

D.做圓周運動的線速度增大

I解析

對摩托車受力分析,如圖所示,摩托車所受合力提供向心力，當(dāng)//增大后,摩托車做圓周運動的軌道半徑

增大,側(cè)壁對摩托車的支持力滿足F=U?.可知,隨著半徑的增大,對側(cè)壁壓力FN不變,A錯誤;根據(jù)

Sl∏c7

粵=相緣r可知,隨著半徑的增大,摩托車的運動周期將增大,B錯誤;摩托車的重力不變,側(cè)壁給的支

tantzT

持力不變,合力不變,合力提供向心力,故向心力不變C錯誤;根據(jù)P?=〃亡可知,隨著