2023-2024學(xué)年高一物理人教版2019試題6.2向心力（基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練）-1

6.2向心力（基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練）（解析版）一、單選題（本大題共10小題）1.如圖，一物體停在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)圓筒的內(nèi)壁上，如果圓筒的角速度增大，則(

)

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【答案】D

【解析】解：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，提供向心力。

對(duì)物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，如圖，其中重力G與靜摩擦力f平衡，與物體的角速度無關(guān)，支持力N提供向心力，由N=mω2r知，當(dāng)圓筒的角速度ω增大以后，向心力變大，物體所受彈力N增大，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。

故選：D。

本題中物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，對(duì)物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，合力等于支持力，提供向心力。

本題中要使靜摩擦力與重力平衡，角速度要大于某一個(gè)臨界值，即重力不能小于最大靜摩擦力2.如圖所示，一個(gè)圓盤繞過盤心且與盤面垂直的豎直軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，盤面上有一質(zhì)量為m的物塊隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r，下列說法正確的是(

)A.物塊受重力、彈力、向心力作用，合力大小為mωr

B.物塊受重力、彈力、向心力作用，合力大小為mω2r

C.物塊受重力、彈力、摩擦力作用，合力大小為mω2【答案】C

【解析】對(duì)物體受力分析，可得物體受力情況；物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由靜摩擦力提供向心力，直接利用向心力公式F=mω2r合外力的大?。?/p>

對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體要正確分析其向心力來源，熟練應(yīng)用向心力公式求解以及圓周運(yùn)動(dòng)的公式的應(yīng)用．向心力不進(jìn)行受力分析．

【解答】對(duì)物體受力分析，物體受重力、支持力及摩擦力作用，物體所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力，即合力大小為F合3.在水平面上轉(zhuǎn)彎的摩托車，如圖所示，向心力是(

)A.重力和支持力的合力B.靜摩擦力

C.滑動(dòng)摩擦力D.重力、支持力、牽引力的合力【答案】B

【解析】物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)需要向心力，向心力是合力提供，而摩托車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由靜摩擦力提供。

本題學(xué)生很容易錯(cuò)誤的認(rèn)為物體受到向心力作用，要明確向心力的特點(diǎn)，同時(shí)受力分析時(shí)注意分析力先后順序，即受力分析步驟。

【解答】摩托車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)受到重力、支持力、牽引力以及靜摩擦力，所需的向心力是由靜摩擦力提供，故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選B。

4.讓礦泉水瓶繞自身中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來，帶動(dòng)瓶中水一起高速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，水面形狀接近圖(

)A.B.C.D.【答案】D

【解析】解：隨礦泉水瓶轉(zhuǎn)動(dòng)的水做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要合外力提供向心力，當(dāng)水受到的合外力不足以提供需要的向心力時(shí)，水將做離心運(yùn)動(dòng)，逐漸離開礦泉水瓶的中心，所以水面的中心處將凹一些，而四周將高一些。所以四個(gè)圖中，ABC與實(shí)際不符，只有D是正確的

故選：D。

當(dāng)物體受到的合力的大小不足以提供物體所需要的向心力的大小時(shí)，物體就要遠(yuǎn)離圓心，此時(shí)物體做的就是離心運(yùn)動(dòng)。

此題只要知道離心現(xiàn)象的定義以及條件，結(jié)合生活實(shí)例進(jìn)行理解和記憶即可。

5.如圖所示，一雜技演員駕駛摩托車沿半徑為R的圓周做線速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若雜技演員和摩托車的總質(zhì)量為m，其所受向心力大小為(

)A.mvRB.mv2RC.【答案】B

【解析】演員做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)向心力公式求得大小即可。

本題主要考查向心力的知識(shí)，根據(jù)向心力公式進(jìn)行解答。

【解答】雜技演員駕駛摩托車沿半徑為R的四周，做線速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的公式可知F向=mv6.一質(zhì)量為1.0kg的物體，在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周的半徑為1.5m，若其線速度大小為3.0m/s，則它需要的向心力大小為(

)A.3.0NB.4.0NC.6.0ND.9.0N【答案】C

【解析】根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式F=mv2R求解即可。

本題主要考查了向心力公式的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．

【解答】根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式F=mv7.如圖，游客坐在水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，游客(

)

A.質(zhì)量越大越容易被甩出

B.質(zhì)量越小越容易被甩出

C.距離轉(zhuǎn)盤中心越近越容易被甩出

D.距離轉(zhuǎn)盤中心越遠(yuǎn)越容易被甩出【答案】D

【解析】解：

人在轉(zhuǎn)盤上屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，具有相同的角速度，根據(jù)摩擦力提供向心力μmg=mrω2可知，當(dāng)半徑越大，所需的摩擦力越大，相同轉(zhuǎn)速下，距離轉(zhuǎn)盤中心越遠(yuǎn)所需向心力越大，越容易被甩出，故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選：D。

人在轉(zhuǎn)盤上屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，具有相同的角速度，線速度、向心力和向心加速度都與半徑有關(guān)。根據(jù)F=mv8.甲、乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)量之比為1：2，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1：2，在相等時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過60°，乙轉(zhuǎn)過45°，則它們所受外力的合力之比為(

)A.1：4

B.2：3

C.4：9

D.9：16【答案】C

【解析】根據(jù)角速度定義ω=△θ△t可知甲、乙的角速度之比，再由向心力公式F向=mω2r可以求出他們的向心力之比。

要熟悉角速度定義公式和向心力公式，能根據(jù)題意靈活選擇向心力公式，基礎(chǔ)問題。

【解答】相同時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過60°角，乙轉(zhuǎn)過45°角，根據(jù)角速度定義ω=△θ△t可知：

ω1：ω2=4：3

由題意：

r1：r2=1：2

m1：9.如圖所示，行車通過長(zhǎng)為6?m的吊臂，吊著質(zhì)量為1噸的鋼材，以v=3?m/s速度沿水平方向勻速行駛，行車突然停車，g取10?m/s2.則行車突然停車瞬間，吊鉤受到的拉力為

A.1.15×104N B.1.075×104N【答案】A

【解析】行車突然停車的瞬間，剛才由于慣性，繞行車做圓周運(yùn)動(dòng)，在最低點(diǎn)時(shí)，重力和拉力的合力提供向心力。

本題關(guān)鍵要建立運(yùn)動(dòng)模型，分析求出鋼材的運(yùn)動(dòng)情況，然后根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列式求解；注意行車停止后做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是重力和拉力的合力提供。

【解答】由題意知，行車突然停車的瞬間，鋼材開始做圓周運(yùn)動(dòng)，其所受合力提供向心力，設(shè)吊鉤對(duì)鋼材的拉力為F，則

即：F-mg=m?v2?L

故F=m(g+?v10.如圖所示，一小球在細(xì)繩作用下在水平方向內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球質(zhì)量為m，細(xì)繩的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ，不計(jì)空氣阻力作用，則下列說法正確的是(

)A.小球共受到三個(gè)力的作用

B.小球的向心力大小為mgsinθ

C.小球受到的拉力大小為mgcosθ

【答案】C

【解析】小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靠重力和拉力的合力提供向心力，根據(jù)豎直方向上受力平衡求出拉力的大小，結(jié)合平行四邊形定則求出向心力的大小。

解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源，注意向心力不是物體所受的力，受力分析不能說物體受到向心力作用。

【解答】AB.小球受重力和拉力兩個(gè)力作用，靠?jī)蓚€(gè)力的合力提供向心力，根據(jù)平行四邊形定則知，向心力的大小Fn=mgtanθ，故AB錯(cuò)誤；

C.根據(jù)小球在豎直方向上平衡得：Fcosθ=mg，解得拉力為：F=mgcosθ，故C正確。

D.根據(jù)二、計(jì)算題（本大題共2小題）11.太陽的質(zhì)量為1.99×1030kg，距銀河系中心約3萬光年(1光年≈9.46×【答案】解：向心力F=mv12.某民航客機(jī)飛行時(shí)在水平面內(nèi)沿圓弧勻速轉(zhuǎn)彎，速率v=720?km/h，在時(shí)間t=120?s內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度θ=0.6(1)客機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑r；(2)轉(zhuǎn)彎時(shí)客機(jī)所受空氣作用力的大小F．【答案】解：(1)由速度定義知ω=θt，則ω=0.6120rad/s，即ω=1200rad/s

而圓周運(yùn)動(dòng)中有v=ω?r