－粵教版必修2 2.2 向心力 作業(yè).doc

2.2 向心力 作業(yè)一、單項選擇題1關(guān)于向心力的說法中錯誤的是()a向心力總是沿半徑指向圓心，且大小不變，向心力是一個恒力b向心力是沿著半徑指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果命名的c向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某個力的分力d向心力只改變物體線速度的方向，不可能改變物體線速度的大小解析：選a.向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，可以是某個力或幾個力的合力，b、c正確；向心力跟速度方向垂直，只改變線速度的方向，不可能改變線速度的大小，d正確；向心力是變力，a錯誤2下列說法正確的是()a勻速圓周運動是一種勻速運動b勻速圓周運動是一種勻變速運動c勻速圓周運動是一種變加速運動d因為物體做圓周運動才產(chǎn)生向心力解析：選c.勻速圓周運動的速度方向不斷改變，故不是勻速運動，a錯；勻速圓周運動的加速度大小不變，方向不斷變化，因此是變加速運動，b錯、c對；物體的受力決定其運動狀態(tài)，d錯3甲、乙兩質(zhì)點做勻速圓周運動，其半徑之比r1r234，角速度之比1243，則甲、乙兩質(zhì)點的向心加速度之比a1a2是()a. b. c. d.解析：選a.由向心加速度a2r得，a正確4.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊從半徑為r的半球形的碗口下滑到碗的最低點的過程中，如果由于摩擦力的作用使得木塊的速率不變，則()a因為速率不變，所以木塊的加速度為零b木塊下滑的過程中所受的合外力越越大c木塊下滑過程中的摩擦力大小不變d木塊下滑過程中的加速度大小不變，方向時刻指向球心解析：選d.木塊做勻速圓周運動，所受合外力大小恒定，方向時刻指向圓心，故選項a、b不正確木塊的重力沿切線方向的分力與木塊受到的摩擦力大小相等，木塊下滑過程中，重力沿切向的分力越越小，故摩擦力也越越小，c錯5. 如圖所示，a、b為嚙合傳動的兩齒輪，ra2rb，則a、b兩輪邊緣上兩點的()a角速度之比為21b向心加速度之比為12c周期之比為12d轉(zhuǎn)速之比為21解析：選b.兩嚙合齒輪邊緣上的兩點應(yīng)滿足vavb，又vr，則有abrbra12，a錯；由a可知aaabrbra12，b正確；周期tatbba21，c錯；轉(zhuǎn)速n，則nanb12，d錯6.如圖所示，半徑為r的圓柱形轉(zhuǎn)筒，繞其豎直中心軸oo轉(zhuǎn)動，小物體a靠在圓筒的內(nèi)壁上，它與圓筒間的動摩擦因數(shù)為，要使小物體不下落，圓筒轉(zhuǎn)動的角速度至少為()a. b.c. d.解析：選c.設(shè)圓筒轉(zhuǎn)動的角速度為時，其內(nèi)壁對物體a的彈力為n.要使物體a不下落，應(yīng)滿足nmg.又物體在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則nmr2.聯(lián)立解得.二、雙項選擇題7. 如圖所示，質(zhì)量相等的a、b兩物塊置于繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，兩物塊始終相對于圓盤靜止，則兩物塊的()a線速度相同 b角速度相同c向心加速度不同 d向心力相同解析：選bc.a、b兩物塊始終相對于圓盤靜止，角速度相同，b正確；由rarb及vr知vavb，a錯誤；由a2r知aaab，c正確；由fmam2r知，fafb，d錯誤8鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是由地形決定的彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計不僅與r有關(guān)，還與火車在彎道上的行駛速率v有關(guān)下列說法正確的是()av一定時，r越小，要求h越大 bv一定時，r越大，要求h越大cr一定時，v越小，要求h越大 dr一定時，v越大，要求h越大解析：選ad.火車轉(zhuǎn)彎時，圓周平面在水平面內(nèi)，火車以規(guī)定速率行駛時，向心力剛好由重力mg與軌道支持力n的合力f提供，如圖所示，則有mgtan m，且tan sin ，其中l(wèi)為內(nèi)外軌間距，是定值，故mg，通過分析可知a、d正確9. 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，做勻速圓周運動圖中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為h.則下列說法中正確的是()ah越高，摩托車對側(cè)壁的壓力將越大bh越高，摩托車做圓周運動的向心力將越大ch越高，摩托車做圓周運動的周期將越大dh越高，摩托車做圓周運動的線速度將越大解析：選cd.摩托車只受重力mg和支持力fn，所以摩托車的向心力應(yīng)為重力和支持力的合力，根據(jù)題意可知f向mgtan ，可見摩托車對側(cè)壁的壓力、摩托車做圓周運動的向心力保持不變因h越高，摩托車的軌道半徑越大，由f向m得h越高，v越大；由f向m()2r得h越高，t越大故選c、d.10.如圖所示為兩級皮帶傳動裝置，轉(zhuǎn)動時皮帶均不打滑，中間兩個輪子是固定在一起的，輪1的半徑和輪2的半徑相同，輪3的半徑和輪4的半徑相同，且為輪1和輪2半徑的一半，則輪1邊緣的a點和輪4邊緣的c點相比()a線速度之比為12b角速度之比為41c向心加速度之比為81d向心加速度之比為18解析：選ad.由題意知2va2v3v2vc，其中v2、v3為輪2和輪3邊緣的線速度，所以vavc12，a對設(shè)輪4的半徑為r，則aaac，即aaac18，c錯，d對.，b錯三、非選擇題11. 游樂場內(nèi)有一種叫“空中飛椅”的游樂項目，如圖所示，在半徑為r4 m的水平轉(zhuǎn)盤的邊緣固定著數(shù)條長為l10 m的鋼繩，鋼繩的另一端連接著座椅(圖中只畫出2個)，轉(zhuǎn)盤在電動機(jī)帶動下可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動設(shè)在每個座椅內(nèi)坐著質(zhì)量相同的人，可將人和座椅看成是一個質(zhì)點，人和座椅的總質(zhì)量為m60 kg，重力加速度g取10 m/s2，不計鋼繩的重力及空氣的阻力當(dāng)轉(zhuǎn)盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動時，座椅從靜止開始隨著轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動而升高，經(jīng)過一段時間后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為37.求此時轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時的角速度及繩子的拉力解析：對人和座椅，繩的拉力f與重力的合力指向圓心，由牛頓第二定律，則f mgtan m2r由幾何關(guān)系得：rrlsin 代入數(shù)據(jù)得f750 n rad/s.答案： rad/s750 n12.質(zhì)量m2.0104 kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為20 m如圖所示，如果橋面承受的壓力不得超過3.0105 n，(取g10 m/s2)則：(1)汽車允許的最大速率是多少？(2)若以所求速率行駛，汽車對橋面的最小壓力是多少？解析：(1)重力和支持力的合力提供向心力，通過凹形橋時