人教版高中物理必修二第五章第六節(jié)向心力+測(cè)試題+Word版含答案

1、第五章曲線運(yùn)動(dòng)第六節(jié)向心力分層訓(xùn)練迎戰(zhàn)兩考A級(jí)抓基礎(chǔ)1 .下列關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受向心力的說(shuō)法中，正確 的是（）A.物體除其他的力外還要受到一個(gè)向心力的作用B.物體所受的合力提供向心力C.向心力是一個(gè)恒力D.向心力的大小一直在變化解析：向心力是一個(gè)效果力，并不單獨(dú)存在，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；做 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合力提供向心力， 大小不變，方向時(shí)刻指向 圓心，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.答案：B2 .做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它所受的向心力的大小必定與（）A.線速度平方成正比B.角速度平方成正比C.運(yùn)動(dòng)半徑成反比D.線速度和角速度的乘積成正比解析：因做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體滿足關(guān)系Fn=mR2=m

2、FL 2=mv3,由此可以看出在 R、v、是變量的情況下，F(xiàn)n與R、v、w 是什么關(guān)系不能確定，只有在 R 一定的情況下，向心力才與線速度 的平方、角速度的平方成正比；在 v 一定時(shí)，F(xiàn)n與R成反比；3 一 定時(shí)，F(xiàn)n與R成正比.故選項(xiàng) A、B、C錯(cuò)誤，而從Fn = mv（o看, 因m是不變的，故選項(xiàng)D正確.答案：D3.如圖所示，一只老鷹在水平面內(nèi)盤旋做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則關(guān) 于老鷹受力的說(shuō)法正確的是（）A.老鷹受重力、空氣對(duì)它的作用力和向心力的作用B.老鷹受重力和空氣對(duì)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(duì)它的作用力和向心力的作用解析：老鷹在空中做圓周運(yùn)動(dòng)，受重力和空氣對(duì)它的作用

3、力兩個(gè) 力的作用，兩個(gè)力的合力充當(dāng)它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力. 但不能說(shuō)老鷹 受重力、空氣對(duì)它的作用力和向心力三個(gè)力的作用.選項(xiàng)B正確.答案：B4.如圖所示，物塊在水平圓盤上，與圓盤一起繞固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 下列說(shuō)法中正確的是（）A.物塊處于平衡狀態(tài)B.物塊受三個(gè)力作用C.在角速度一定時(shí)，物塊到轉(zhuǎn)軸的距離越遠(yuǎn)，物塊越不容易脫 離圓盤D.在物塊到轉(zhuǎn)軸距離一定時(shí)，物塊運(yùn)動(dòng)周期越小，越不容易脫 離圓盤解析：對(duì)物塊進(jìn)行受力分析可知，物塊受豎直向下的重力、垂直 圓盤向上的支持力及指向圓心的摩擦力共三個(gè)力作用，合力提供向心 力，A錯(cuò)，B正確.根據(jù)向心力公式 F = mr（o2可知，當(dāng) 一定時(shí)， 半徑越大，所需的向

4、心力越大，物塊越容易脫離圓盤；根據(jù)向心力公 式F = mr中 可知，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸距離一定時(shí)，周期越小，所需向 心力越大，物塊越容易脫離圓盤，C、D錯(cuò)誤.答案：B5.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).當(dāng)圓筒的角速度增大以后，物體仍然隨圓筒一起勻速轉(zhuǎn) 動(dòng)而未滑動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）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，摩擦力不變解析：物體隨圓筒一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受到三個(gè)力的作用：重力G、 筒壁對(duì)它的彈力Fn和筒壁對(duì)它的摩擦力 Fi（如圖所示）.其中G和 Fi是一對(duì)平衡力，筒壁對(duì)

5、它的彈力Fn提供它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心 力.當(dāng)圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不管其角速度多大，只要物體隨圓筒一起勻 速轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)，則物體所受的摩擦力 Fi大小等于其重力.而根據(jù) 向心力公式FN=mo 2r可知，當(dāng)角速度 變大時(shí)，F(xiàn)n也變大，故D 正確.答案：D6 .如圖所示，小球在半徑為R的光滑半球面內(nèi)貼著內(nèi)壁在水平面 內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球與半球球心的連線與豎直方向的夾角為0,求小球的周期T（已知重力加速度為g）.解析：小球只受重力和球內(nèi)壁的支持力的作用，此二力的合力沿水平方向指向圓心，即該二力的合力等于向心力，如圖所示.故向心力F = mg tan。.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r = Rsin。.根據(jù)向心力

6、公式F = m 2Tt r.解以上得T= 2兀dCp.答案：2兀1R嗯7 .（多選）如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸線固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方 有一釘子C, OC距離為2,把懸線另一端的小球 m拉到跟懸點(diǎn)在同 一水平面上無(wú)初速度釋放，小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方時(shí)懸線碰到釘子， 則小球的（）oA.線速度突然增大為原來(lái)的2倍8 .角速度突然增大為原來(lái)的2倍C.向心加速度突然增大為原來(lái)的 2倍D.懸線拉力突然增大為原來(lái)的2倍解析：懸線與釘子碰撞前后，線的拉力始終與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直, 小球的線速度不變，A錯(cuò)；當(dāng)半徑減小時(shí)，由3="知3變大為原來(lái)2的2倍，B對(duì)；再由an=V矢口向心加速度突然增大為原來(lái)的 2倍，

7、C對(duì)；而在最低點(diǎn)F mg = m。，故碰到釘子后合力變?yōu)樵瓉?lái)的 2倍，懸線拉力變大，但不是原來(lái)的2倍，D錯(cuò).答案：BCB級(jí)提能力8.如圖所示，A、B兩個(gè)小球質(zhì)量相等，用一根輕繩相連，另有 一根輕繩的兩端分別連接 。點(diǎn)和B點(diǎn)，讓兩個(gè)小球繞。點(diǎn)在光滑水 平桌面上以相同的角速度做圓周運(yùn)動(dòng)，若 OB繩上的拉力為Fi, AB 繩上的拉力為F2, OB=AB,則（）A. Fi:F2=2 ：3B.Fi ： F2=3 ：2C. Fi:F2=5 ：3D.Fi ： F2=2 ：1解析：小球在光滑水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)角速度為 3, 在豎直方向上所受重力與桌面支持力平衡，水平方向不受摩擦力，繩 子的拉力提供向

8、心力.由牛頓第二定律，對(duì)A球有F2 = mr23 2,對(duì)B3球有Fi-F2=mrw2,已知2 = 2門，各式聯(lián)立解得 Fi = 2F2,故B 對(duì)，A、C、D 錯(cuò).答案：B9.質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈性桿 P插入桌面上的小孔中，桿的另一端套 有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，今使小球在水平面內(nèi)做半徑為 R的勻速圓 周運(yùn)動(dòng)，且角速度為3,如圖所示，則桿的上端受到球?qū)ζ渥饔昧Φ?大小為（）A. mw2RB. mg2 w4R2C. mVg2+ W4R2D.不能確定解析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，小球受兩個(gè)力：一個(gè)是重力mg,另一個(gè)是桿對(duì)小球的作用力 F,兩個(gè)力的合力充當(dāng)向心力.由平行四 邊形定則可得：F=m、；g2+ dR2,

9、再根據(jù)牛頓第三定律，可知桿受 到球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮镕 = m'g2+（o4R2.故選項(xiàng)C正確.答案：C10.如圖，在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為 m的鋼球放 在A盤的邊緣，質(zhì)量為4m的鋼球放在B盤的邊緣，A、B兩盤的 半徑之比為2： 1.a、b分別是與A盤、B盤同軸的輪.a輪、b輪半 徑之比為1 ： 2,當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 鋼球、 受到的向心力之比為（）, .J !' ' J ! 13 皮帶 OA. 2 ： 1 B. 4 ： 1 C. 1 ： 4 D. 8 ： 1解析：皮帶傳送，邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等，所以Va = Vb, a輪、b輪半徑之比

10、為1 : 2,所以. = 2,共軸的點(diǎn)，角速度相等，兩3b 1個(gè)鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等，則 01 = 2,根據(jù)向心 321加速度a=r上曰=8.由向心力公式Fn = ma,得宏=詈差=2人正確. a2 1F 2 m2a2 1答案：A11 .（多選）一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相同的小球 A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周 運(yùn)動(dòng)，如圖所示，A的運(yùn)動(dòng)半徑較大，則（）A. A球的角速度必小于B球的角速度B. A球的線速度必小于B球的線速度C. A球的運(yùn)動(dòng)周期必大于B球的運(yùn)動(dòng)周期D. A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥?B球?qū)ν脖诘膲毫馕觯簝蓚€(gè)小球均受到重力 m

11、g和筒壁對(duì)它的彈力Fn的作用， 其合力必定在水平面內(nèi)時(shí)刻指向圓心.由圖可知，筒壁對(duì)球的彈力FN = Jmg7,向心力Fn = *；，其中0為圓錐頂角的一半.對(duì)于 A、 sin 9tan 9B兩球因質(zhì)量相等，0角也相等，所以A、B兩小球受到筒壁的彈力 大小相等，A、B兩小球?qū)ν脖诘膲毫Υ笮∠嗟龋珼錯(cuò)誤；由牛頓第 一/分上口mgmv224 "r ；1工4的正、擊一一7E律知，tan 0= j=mw2r=m-.所以，小球的線速度v =“agr 0,角速度-''regt 0,周期T = 2兀A/喑9由此可見,小球A的線速度必定大于小球 B的線速度，B錯(cuò)誤；小球A的角速度必小于小球B的角速度，小球A的周期必大于小球B的周期，A、C正確.答案：AC12 .如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為 m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）, 連接物體和轉(zhuǎn)軸的繩子長(zhǎng)為r,物體與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是其壓 力的w倍，轉(zhuǎn)盤的角速度由零逐漸增大，求:（1）繩子對(duì)物體的拉力為零時(shí)的最大角速度；（