【學練考】2021-2022學年高一人教版物理必修2練習冊：5.6-向心力-

6向心力學問點一向心力的理解1．(多選)下列關(guān)于向心力的敘述中正確的是()A．做勻速圓周運動的物體所受的向心力大小不變，是一個恒力B．做勻速圓周運動的物體除了受到別的物體對它的作用外，還肯定受到一個向心力的作用C．向心力可以是重力、彈力、摩擦力中的某個力，也可以是這些力中某幾個力的合力，或者是某一個力的分力D．向心力只轉(zhuǎn)變物體速度的方向，不轉(zhuǎn)變物體速度的大小2．關(guān)于向心力，下列說法中正確的是()A．物體由于做圓周運動而產(chǎn)生一個向心力B．向心力不轉(zhuǎn)變物體做勻速圓周運動的速度大小C．做勻速圓周運動的物體的向心力是個恒力D．做一般曲線運動的物體的合力即為向心力學問點二向心力的分析和計算3．如圖L5-6-1所示，小物體A與圓盤保持相對靜止隨圓盤一起做勻速圓周運動，則A的受力狀況為()圖L5-6-1A．重力、支持力、摩擦力B．重力、支持力、向心力C．重力、支持力D．重力、支持力、向心力、摩擦力4．(多選)如圖L5-6-2所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體與圓筒一起運動，物體相對筒壁靜止，則()圖L5-6-2A．物體受到3個力的作用B．物體的向心力是由物體所受的重力供應(yīng)的C．物體的向心力是由物體所受的彈力供應(yīng)的D．物體的向心力是由物體所受的靜摩擦力供應(yīng)的5．如圖L5-6-3所示，把一個小球放在玻璃漏斗中，晃動漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動．小球的向心力由以下哪個力供應(yīng)()圖L5-6-3A．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．A、B兩物體做勻速圓周運動，A的質(zhì)量是B的二倍，A的軌道半徑是B的一半，在A轉(zhuǎn)過45°角的時間內(nèi)，B轉(zhuǎn)過了60°角，則A的向心力與B的向心力之比為()A．1∶4B．2∶3C．4∶9D．9∶167．有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺的側(cè)壁做勻速圓周運動．圖L5-6-4中的圓表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為h.下列說法中正確的是()圖L5-6-4A．h越高，摩托車對側(cè)壁的壓力將越大B．h越高，摩托車做圓周運動的向心力將越大C．h越高，摩托車做圓周運動的周期將越小D．h越高，摩托車做圓周運動的線速度將越大8．如圖L5-6-5所示，將完全相同的兩小球A、B均用長為L＝0.8m的細繩懸于以速度v＝4m/s向右勻速運動的小車頂部，兩球與小車前后壁接觸．由于某種緣由，小車突然停止，此時細繩中張力之比TB∶TA為(g取10圖L5-6-5A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶49．(多選)我們經(jīng)常在電視中看到男、女花樣滑冰運動員手拉手在冰面上旋轉(zhuǎn)并表演各種美麗?的動作．現(xiàn)有甲、乙兩名花樣滑冰運動員，質(zhì)量分別為M甲＝80kg、M乙＝40kg，他們面對面拉著彈簧測力計以他們連線上某一點為圓心各自做勻速圓周運動，若兩人相距0.9m，彈簧測力計的示數(shù)為A．兩人的線速度相同，都是0.4mB．兩人的角速度相同，都是5rad/sC．兩人的運動半徑相同，都是0.45D．兩人的運動半徑不同，甲的半徑是0.3m，10．如圖L5-6-6所示，質(zhì)量為2.0×103kg的汽車在水平大路上行駛，當汽車經(jīng)過半徑為60m的彎路時，車速為20m/s.此時汽車轉(zhuǎn)彎所需要的向心力大小為______N．若輪胎與路面間的最大靜摩擦力為1.4×104N，則這輛車在這個彎道處________發(fā)生側(cè)滑(選填“圖L5-6-611．如圖L5-6-7所示，質(zhì)量分別為m1＝50g和m2＝100g的兩個光滑小球套在水平光滑桿上，兩球相距21cm，并用細線連接，欲使兩球繞軸以600圖L5-6-712．如圖L5-6-8所示，一個人用一根長1m、只能承受74N拉力的繩子，拴著一個質(zhì)量為1kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知圓心O離地面的高度為h＝6m．轉(zhuǎn)動中小球在最低點時繩子恰好斷了．((1)繩子斷時小球運動的角速度為多大？(2)繩斷后，小球落地點與拋出點間的水平距離是多少？圖L5-6-813．如圖L5-6-9所示，細繩的一端系著質(zhì)量為M＝0.6kg的物體A靜止在水平轉(zhuǎn)臺上，另一端通過輕質(zhì)小滑輪O吊著質(zhì)量為m＝0.3kg的物體B，A與滑輪O的距離為0.2m，且與水平轉(zhuǎn)臺間的最大靜摩擦力為2N．為使B保持靜止，水平轉(zhuǎn)臺做圓周運動的角速度ω應(yīng)在什么范圍內(nèi)？(圖L5-6-96向心力1．CD[解析]向心力的方向時刻沿半徑指向圓心，因此向心力是個變力，故選項A錯誤；向心力是按力的作用效果來命名的，它可以是物體受到的合力，也可以是某一個力的分力，因此，在進行受力分析時，不能再多出一個向心力，故選項B錯誤，C正確；向心力時刻指向圓心，與速度方向垂直，所以向心力只轉(zhuǎn)變速度的方向，不轉(zhuǎn)變速度的大小，選項D正確．2．B[解析]與速度方向垂直的力使物體的運動方向發(fā)生轉(zhuǎn)變，此力指向圓心，命名為向心力，所以向心力不是物體由于做圓周運動而產(chǎn)生的，選項A錯誤；向心力與速度方向垂直，不轉(zhuǎn)變速度的大小，只轉(zhuǎn)變速度的方向，選項B正確；做勻速圓周運動的物體的向心力始終指向圓心，方向在不斷變化，是個變力，選項C錯誤；做一般曲線運動的物體的合力通?？煞纸鉃榍邢蚍至头ㄏ蚍至Γx項D錯誤．3．A[解析]由于小物體A與圓盤保持相對靜止跟著圓盤一起做勻速圓周運動，則在豎直方向，A受到重力和圓盤的支持力；水平方向受靜摩擦力作用，用來供應(yīng)做圓周運動的向心力，選項A正確．4．AC[解析]物體在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，水平方向的合力為其做圓周運動的向心力，而豎直方向上的合力為0.物體受到了重力、筒壁對它的彈力以及筒壁對它的摩擦力3個力的作用，向心力來自于筒壁對它的彈力．5．C[解析]小球受到豎直向下的重力作用和垂直于漏斗壁向上的支持力作用，兩者的合力供應(yīng)小球做勻速圓周運動的向心力，選項C正確．6．D[解析]依據(jù)ω＝eq\f(θ,t)可得eq\f(ωA,ωB)＝eq\f(θ1,θ2)＝eq\f(45°,60°)＝eq\f(3,4)，又eq\f(rA,rB)＝eq\f(1,2)，eq\f(mA,mB)＝2，依據(jù)F＝mω2r，可得eq\f(FA,FB)＝eq\f(9,16)，選項D正確．7．D[解析]摩托車沿圓臺形表演臺的側(cè)壁做勻速圓周運動時的向心力由摩托車的重力和側(cè)壁的支持力的合力供應(yīng)，支持力FN＝eq\f(mg,cosθ)，向心力Fn＝mgtanθ，可見，F(xiàn)N和Fn只與側(cè)壁的傾角θ有關(guān)，而與高度h無關(guān)，即h變化時，F(xiàn)N和Fn不變，所以選項A、B錯誤；依據(jù)Fn＝meq\f(v2,r)，可得v2＝grtanθ，當h越高時，軌道半徑r越大，所以線速度v越大，選項D正確；依據(jù)T＝eq\f(2πr,v)，v2＝grtanθ，可得T∝eq\r(r)，當h越高時，軌道半徑r越大，周期T越大，選項C錯誤．8．C[解析]小車突然停止，B球也隨之停止運動，故TB＝mg；A球開頭從最低點向右搖擺，由牛頓其次定律得TA－mg＝eq\f(mv2,L)，則TA＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g＋\f(v2,L)))＝3mg；所以TB∶TA＝1∶3.選項C正確．9．BD[解析]甲、乙兩人繞共同的圓心做勻速圓周運動，角速度相同，半徑之和為兩人間的距離，向心力為彼此間的拉力，故有Fn＝M甲ω2r甲＝M乙ω2r乙＝600N，r甲＋r乙＝0.9m，聯(lián)立解得r甲＝0.3m，r乙＝0.6m，ω＝5rad/s，10．1.3×104不會[解析]依據(jù)Fn＝meq\f(v2,r)＝2×103×eq\f(202,60)N＝1.3×104N＜fm＝1.4×104N，所以這輛車在這個彎道處不會發(fā)生側(cè)滑．11．14cm7cm[解析]設(shè)兩球離轉(zhuǎn)動中心的距離分別為R1和R2，繩上的張力為F.由于兩球做圓周運動的向心力均由繩子張力供應(yīng)，即F＝Fn＝m1ω2R1＝m2ω2R2，得m1R1＝m2R2所以eq\f(R1,R2)＝eq\f(m2,m1)＝2由于R1＋R2＝21所以R1＝14cm，R2繩上的張力F＝m1ω2R1＝m1·4π2n2R1＝27.6N.12．(1)8rad/s(2)8[解析](1)設(shè)繩斷時小球的角速度為ω，由向心力公式得F－mg＝mω2代入數(shù)據(jù)得ω＝8rad/s.(2)繩斷后，小球做平拋運動，其初速度v0＝ωL＝8m由平拋運動規(guī)律有h－L＝eq\f(1,2)gt2得t＝1s水平距離x＝v0t＝813．2.89rad/s≤ω≤6.45rad/s[解析]當ω最小時，A受的最大靜摩擦力f的方向與細繩的拉力F方