第02講向心力原卷版

第02講：向心力【考點歸納】考點一：向心力的定義 考點二：勻速圓周運動的特點考點三：向心力的來源 考點四：通過牛頓第二定律求向心力考點五：探究向心力與半徑，角速度，質(zhì)量的關(guān)系考點六：向心力的綜合計算問題【知識歸納】考點一：向心力1.做勻速圓周運動的物體所受的指向圓心的力2．公式：Fn＝eq\f(mv2,r)和Fn＝mrω2.3．方向向心力的方向始終指向圓心，由于方向時刻改變，所以向心力是變力．4．效果力向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的，凡是產(chǎn)生向心加速度的力，不管屬于哪種性質(zhì)，都是向心力．5.作用效果改變線速度的方向。由于向心力始終指向圓心，其方向與物體運動方向始終垂直，故向心力不改變線速度的大小?？键c二：變速圓周運動和一般曲線運動1．變速圓周運動變速圓周運動所受合外力一般不等于向心力，合外力一般產(chǎn)生兩個方面的效果：(1)合外力F跟圓周相切的分力Ft，此分力產(chǎn)生切向加速度at，描述速度大小變化的快慢．(2)合外力F指向圓心的分力Fn，此分力產(chǎn)生向心加速度an，向心加速度只改變速度的方向．2．一般曲線運動的處理方法一般曲線運動，可以把曲線分割成許多很短的小段，每一小段可看作一小段圓?。畧A弧彎曲程度不同，表明它們具有不同的半徑．這樣，質(zhì)點沿一般曲線運動時，可以采用圓周運動的分析方法進行處理．技巧歸納一：向心力的大小、方向和來源1．向心力的作用效果由于向心力始終指向圓心，其方向與物體運動方向始終垂直，故向心力不改變線速度的大小，只改變線速度的方向．2．大小Fn＝man＝meq\f(v2,r)＝mω2r＝mωv.對于勻速圓周運動，向心力大小始終不變，但對非勻速圓周運動(如用一根繩拴住小球繞固定圓心在豎直平面內(nèi)做的圓周運動)，其向心力大小隨速率v的變化而變化，公式表述的只是瞬時值．3．方向無論是否為勻速圓周運動，其向心力總是沿著半徑指向圓心，方向時刻改變，故向心力是變力．4．向心力的來源物體做圓周運動時，向心力由物體所受力中沿半徑方向的力提供．幾種常見的實例如下：實例向心力示意圖用細線拴住的小球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動至最高點時繩子的拉力和重力的合力提供向心力，F(xiàn)向＝F＋G用細線拴住小球在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運動線的拉力提供向心力，F(xiàn)向＝FT物體隨轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運動，且相對轉(zhuǎn)盤靜止轉(zhuǎn)盤對物體的靜摩擦力提供向心力，F(xiàn)向＝Ff小球在細線作用下，在水平面內(nèi)做圓周運動重力和細線的拉力的合力提供向心力，F(xiàn)向＝F合技巧歸納二：勻速圓周運動1．質(zhì)點做勻速圓周運動的條件合力的大小不變，方向始終與速度方向垂直且指向圓心．勻速圓周運動是僅速度的方向變化而速度大小不變的運動，所以只存在向心加速度，因此向心力就是做勻速圓周運動的物體所受的合力．2．勻速圓周運動的三個特點(1)線速度大小不變、方向時刻改變．(2)角速度、周期、頻率都恒定不變．(3)向心加速度和向心力的大小都恒定不變，但方向時刻改變．3．勻速圓周運動的性質(zhì)(1)線速度大小不變而方向時刻改變，是變速運動，不是勻速運動．(2)加速度大小不變而方向時刻改變，是變加速曲線運動．4．分析勻速圓周運動的步驟(1)明確研究對象，對研究對象進行受力分析，畫出受力示意圖．(2)將物體所受外力通過力的正交分解，分解到沿切線方向和沿半徑方向．(3)列方程：沿半徑方向滿足F合1＝mrω2＝meq\f(v2,r)＝eq\f(4π2mr,T2)，沿切線方向F合2＝0.(4)解方程求出結(jié)果．【題型歸納】題型一：向心力的定義1．（2021下·黑龍江哈爾濱·高一?？迹┫铝嘘P(guān)于向心力的敘述中，不正確的是（）A．向心力的方向始終沿著半徑指向圓心，所以是一個變力B．做勻速圓周運動的物體，除了受到別的作用力外，還受到一個向心力的作用C．向心力只改變物體線速度的方向，不改變物體線速度的大小D．向心力可以由某個力來提供，也可以由某幾個力的合力來提供，或者由某一個力的分力來提供2．（2020·高一課時練習）下面關(guān)于向心力的論述中不正確的是（）A．向心力的方向始終沿著半徑指向圓心，所以是一個變力B．做勻速圓周運動的物體，除了受到別的物體對它的作用力外，還一定要受到一個向心力的作用C．向心力可以是重力、彈力、摩擦力中的某一個力，也可以是這些力中某幾個力的合力D．向心力只改變物體運動的方向，不改變物體運動的快慢3．（2020下·廣東揭陽·高一?？茧A段練習）關(guān)于向心力，下列說法正確的是（）A．做圓周運動的物體所受的合力一定是向心力B．向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大小C．物體除受其他的力外還要受到一個向心力的作用D．做勻速圓周運動的物體所受向心力不變題型二：勻速圓周運動的特點4．（2023下·河南鄭州·高一校聯(lián)考期中）關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．勻速圓周運動是速度不變的運動B．勻速圓周運動的加速度不變化C．任意相等時間內(nèi)通過的位移相等D．合力的方向指向圓心，大小不變化5．（2023下·甘肅天水·高一秦安縣第一中學校考期中）關(guān)于做勻速圓周運動的物體，下列說法正確的是（）A．線速度的大小和方向都不變B．角速度的大小和方向都不斷變化C．向心加速度的大小不變，方向不斷變化D．角速度的大小不斷變化，方向不變6．（2023上·上海浦東新·高一上海市川沙中學?？计谀╆P(guān)于勻速圓周運動，下列說法不正確的是（）A．在勻速圓周運動中線速度是恒量、角速度也是恒量B．在勻速圓周運動中線速度是變量、角速度是恒量C．線速度是矢量、其方向是圓周的切線方向D．線速度、角速度都是矢量題型三：向心力的來源7．（2022下·北京海淀·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，小物塊A與水平圓盤保持相對靜止，隨圓盤一起在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。關(guān)于小物塊A的受力情況，下列說法正確的是（

）A．受重力、支持力 B．受重力、支持力和摩擦力C．受重力、支持力、摩擦力和向心力 D．受到的合外力為零8．（2022下·北京豐臺·高一統(tǒng)考期中）如圖所示，游樂園有一種游戲設(shè)施叫做“魔盤”，當“魔盤”轉(zhuǎn)動時，游客隨“魔盤”一起做勻速圓周運動。分析游客的受力情況，下列說法正確的是（）A．游客受重力、支持力、摩擦力和向心力B．游客受到摩擦力方向與運動方向相反C．游客受到摩擦力方向與運動方向相同D．游客受到摩擦力方向指向圓心9．（2012·甘肅金昌·高一統(tǒng)考期中）洗衣機的脫水筒在轉(zhuǎn)動時有一衣物附在筒壁上，如圖所示，則此時（

）A．衣物受到重力、彈力、向心力和摩擦力的作用B．衣物受到重力、彈力和摩擦力的作用C．衣物只受彈力的作用，且由其提供向心力D．衣物受到重力、向心力和摩擦力的作用題型四：通過牛頓第二定律求向心力10．（2022下·四川南充·高一四川省南充市白塔中學?？计谥校┤鐖D所示，半徑為r的圓筒，繞豎直中心軸OO'轉(zhuǎn)動，小物塊a靠在圓筒的內(nèi)壁上，它與圓筒的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)要使小物塊a不下滑，則圓筒轉(zhuǎn)動的角速度ω至少為（）A． B． C． D．11．（2020·高一課時練習）如圖所示，質(zhì)量相等的小球A、B分別固定在輕桿的中點及端點，當輕桿在光滑的水平面上繞O點勻速轉(zhuǎn)動時，輕桿的OA段對A球的拉力大小與輕桿的AB段對B球的拉力大小之比為（）A．1:1 B．2:1 C．3:2 D．2:312．（2022下·湖南·高一校聯(lián)考期中）蕩秋千是小朋友們最喜歡的游戲之一，如圖為一秋千模型，水平橫梁與每一根繩間裝有力傳感器，質(zhì)量為40kg的小朋友坐在秋千上，小朋友重心離系繩子的水平橫梁垂直距離為2m。若秋千板擺到最低點時，每一根繩上的拉力顯示為450N，忽略板和繩的質(zhì)量，重力加速度g取，則小孩在此位置運動的速度大小約為（）A． B． C． D．題型五：探究向心力與半徑，角速度，質(zhì)量的關(guān)系13．（2024上·湖北武漢·高一校聯(lián)考期末）如圖所示，向心力演示儀的擋板A，C到轉(zhuǎn)軸距離為R，擋板B到轉(zhuǎn)軸距離為2R，塔輪①④半徑相同，①②③半徑之比為1：2：3，④⑤⑥半徑之比為3：2：1.現(xiàn)通過控制變量法，用該裝置探究向心力大小與角速度、運動半徑，質(zhì)量的關(guān)系。（1）當質(zhì)量和運動半徑一定時，探究向心力的大小與角速度的關(guān)系，將傳動皮帶套在②④塔輪上，應(yīng)將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板處（選填“A”、“B”或“C”中的兩個）；（2）當質(zhì)量和角速度一定時，探究向心力的大小與運動半徑之間的關(guān)系，應(yīng)將皮帶套在塔輪上（選填①②③④⑤⑥中的兩個）；（3）將大小相同的鐵球和橡膠球分別放置在A、C擋板處，傳動皮帶套在①④兩個塔輪上，圖中標尺上黑白相間的等分格顯示出兩個小球向心力大小的比值為3：1，則鐵球與橡膠球的質(zhì)量之比為。14．（2024上·浙江寧波·高一余姚中學校聯(lián)考期末）在“探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，實驗裝置如圖所示。若將變速塔輪上的皮帶一起往下移動一層，則短槽和長槽的角速度之比會（填“變大”“不變”“變小”或“無法確定”）。長、短槽內(nèi)同時放有三個小球，其中2號球的質(zhì)量等于3號球質(zhì)量，且是1號球質(zhì)量的2倍；1號球和3號球到轉(zhuǎn)軸的距離是2號球到轉(zhuǎn)軸距離的一半。若皮帶所在左、右塔輪的半徑相等，則在加速轉(zhuǎn)動手柄過程中，左、右標尺露出的紅白等分標記長度都會（填“變長”“不變”“變短”或“無法確定”）；在勻速轉(zhuǎn)動的過程中，左、右標尺露出的紅白等分標記長度之比約為。15．（2023上·河北石家莊·高一統(tǒng)考期末）如圖甲是“探究向心力大小F與質(zhì)量m、半徑r、角速度的關(guān)系”的實驗裝置示意圖。電動機帶動轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，改變電動機的電壓可以改變轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)速：質(zhì)量為m的金屬塊放在轉(zhuǎn)臺上隨轉(zhuǎn)臺一起轉(zhuǎn)動，金屬塊到轉(zhuǎn)軸的水平距離為r，用一輕質(zhì)細線繞過固定在轉(zhuǎn)臺中心的光滑小滑輪與力傳感器連接，可直接測量向心力的大小F；轉(zhuǎn)臺一端下方固定擋光寬度為d的擋光桿，擋光桿經(jīng)過光電門時，系統(tǒng)將自動記錄其擋光時間。金屬塊與轉(zhuǎn)臺之間的摩擦力忽略不計。（1）某同學測出擋光桿到轉(zhuǎn)軸的水平距離為R，轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時擋光桿經(jīng)過光電門時的擋光時間為，轉(zhuǎn)臺的角速度的表達式為（用題目中所給物理量的字母表示）。（2）該同學為了探究向心力大小F與角速度的關(guān)系，需要控制和兩個量保持不變；多次改變轉(zhuǎn)速后，記錄了一系列力與對應(yīng)角速度的數(shù)據(jù)，作出圖像如圖乙所示，若已知金屬塊質(zhì)量，則金屬塊到轉(zhuǎn)軸的水平距離m。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）題型六：向心力的綜合計算問題16．（2022·高一課時練習）如圖所示，長為L的細線拴一質(zhì)量為m的小球，細線另一端固定于O點，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，這種運動通常稱為圓錐擺運動。已知運動中細線與豎直方向的夾角為θ，重力加速度為g，求∶（1）小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的向心力大??；（2）細線對小球的拉力F的大小；（3）小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的線速度大小。17．（2021下·山西大同·高一校聯(lián)考期中）如圖所示，一個小球可以繞O點在豎直面內(nèi)做圓周運動。B點是圓周運動的最低點，不可伸長的懸線的長為L。現(xiàn)將球拉至A點，懸線剛好拉直，懸線與豎直方向的夾角θ=53°，給小球一個水平向右的初速度，結(jié)果小球剛好平拋到B點，小球的質(zhì)量為m。重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）小球的初速度大?。唬?）小球在B點開始做圓周運動時懸線的張力。18．（2018下·廣西貴港·高一?？计谀┤鐖D所示，在光滑水平面上固定一由圓弧AB和圓弧BC組成的光滑軌道，兩者在點B處平滑連接。AB弧的半徑為R，BC弧的半徑為。一質(zhì)量為m的小球以大小為v0的速度從A點沿該點的切線方向進入圓弧軌道。求：（1）小球從A點運動到B點的時間；（2）小球在A、C兩點所受軌道的彈力大小之比。【課堂過關(guān)精練】一、單選題19．（2021下·陜西渭南·高一?？茧A段練習）關(guān)于做勻速圓周運動的物體，下列說法中正確的是（）A．相等的時間內(nèi)通過的位移相等B．物體所受合外力為零C．角速度一定，半徑越大周期越長D．線速度一定，半徑越大，角速度一定越小20．（2020·高一課時練習）關(guān)于向心力的說法正確的是（）A．物體由于做圓周運動而產(chǎn)生了向心力B．向心力不改變圓周運動中物體線速度的大小C．對做勻速圓周運動的物體進行受力分析時，一定不要漏掉向心力D．做勻速圓周運動的物體其向心力是不變的21．（2022下·四川廣元·高一統(tǒng)考期末）旋轉(zhuǎn)籃球是每個籃球愛好者都會努力提升的一種技能。如圖，半徑約為13cm的籃球在某同學的手指上旋轉(zhuǎn)，測得籃球上的一個小泥點在1min內(nèi)隨籃球旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)為60，由此可估算的物理量是（）A．小泥點的線速度大小 B．籃球旋轉(zhuǎn)的角速度大小C．小泥點的向心加速度大小 D．小泥點做圓周運動的向心力大小22．（2022下·廣東東莞·高一統(tǒng)考期末）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。當圓筒的轉(zhuǎn)速減小以后，物體仍然隨圓筒一起勻速轉(zhuǎn)動而未滑動，則下列說法正確的是（

）A．物體所受彈力增大，摩擦力增大 B．物體所受彈力不變，摩擦力減小C．物體所受彈力減小，摩擦力不變 D．物體所受彈力增大，摩擦力不變23．（2022下·河南濮陽·高一濮陽一高?？茧A段練習）如圖所示，質(zhì)量相等的兩小球A、B用長度相等的兩根細線連接著，在光滑的水平面上以相同的角速度繞O點做勻速圓周運動，兩細線上的拉力為（）A．2∶1 B．2∶3 C．5∶3 D．3∶224．（2021下·河南·高一校聯(lián)考期中）如圖所示，完全相同的三個小球A、B、C均用長為的細繩懸于小車頂部，小車以的速度勻速向右運動，A、C兩球與小車左、右側(cè)壁接觸，由于某種原因，小車的速度突然減為0，此時懸線張力之比為（重力加速度g?。ǎ〢．3∶3∶2 B．2∶3∶3 C．1∶1∶1 D．1∶2∶225．（2024上·湖南長沙·高一雅禮中學?？计谀┨骄肯蛐牧Υ笮與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間關(guān)系的實驗裝置如圖所示，轉(zhuǎn)動手柄，可使變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動。皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個槽內(nèi)的小球分別以不同角速度做勻速圓周運動，小球做圓周運動的向心力由橫臂的擋板提供，同時，小球?qū)醢宓膹椓κ箯椈蓽y力筒下降，從而露出測力筒內(nèi)的標尺，標尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比即為兩個小球所受向心力的比值。已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1：2：1。（1）在這個實驗中，利用了（填“理想實驗法”或“控制變量法”）來探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。（2）探究向心力的大小與圓周運動半徑的關(guān)系時，應(yīng)選擇兩個質(zhì)量（填“相同”或“不同”）的小球，分別放在擋板C與（填“擋板A”或“擋板B”）處，同時選擇半徑相同的兩個塔輪。26．（2023下·吉林遼源·高一?？计谥校┳鰟蛩賵A周運動的物體，質(zhì)量為1kg，10s內(nèi)沿半徑為20m的圓周運動100m，試求物體做勻速圓周運動時；（1）線速度的大小；（2）向心力的大?。?7．（2022上·上海金山·高一上海市金山中學?？计谀┤鐖D（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘，小球C用細繩拴在鐵釘B上（細繩能承受足夠大的拉力），A、B、C在同一直線上。時，給小球一個垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運動。在時間內(nèi)，細繩的拉力隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，則：（1）兩釘子間的距離為繩長的幾分之幾？（2）時細繩的拉力大??？（3）時細繩的拉力大??？【高分突破精練】一、單選題28．（2024上·江蘇淮安·高一統(tǒng)考期末）用如圖所示的實驗裝置探究小球向心力大小與角速度關(guān)系時，下列操作正確的是（）A．將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和C上B．將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和C上C．將傳動皮帶套在兩個半徑相同的塔輪上D．將傳動皮帶套在兩個半徑不同的塔輪上29．（2022下·黑龍江哈爾濱·高一哈爾濱市第三十二中學校校考期末）如圖所示，完全相同的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，A離圓盤中心較遠，則兩物塊（）A．線速度大小相同B．角速度相同C．向心力相同D．同時發(fā)生滑動30．（2023·高一課時練習）2021年6月17日，中國三名航天員入住自己的空間站天和核心艙，進行為期三個月的太空工作，進行大量的太空實驗?？臻g站中模擬地球上重力的裝置可以簡化為如圖所示的環(huán)形實驗裝置，外側(cè)壁相當于“地板”。讓環(huán)形實驗裝置繞O點旋轉(zhuǎn)，能使“地板”上可視為質(zhì)點的物體與在地球表面處有同樣的“重力”，則旋轉(zhuǎn)角速度應(yīng)為（地球表面重力加速度為g，裝置的外半徑為R）（）A． B． C．2 D．31．（2022下·廣東韶關(guān)·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，波輪洗衣機中的脫水筒在脫水時，衣服緊貼在簡壁上做勻速圓周運動，在運行脫水程序時，有一質(zhì)量為m的硬幣被甩到桶壁上，隨桶壁一起做勻速圓周運動。下列說法正確的是（）A．硬幣受4個力作用 B．硬幣所受的合外力為零C．增大脫水轉(zhuǎn)速，桶壁對硬幣的彈力減小 D．增大脫水轉(zhuǎn)速，桶壁對硬幣的靜摩擦力不變32．（2022下·廣東廣州·高一執(zhí)信中學?？计谥校┤鐖D所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，座艙的質(zhì)量為m，運動半徑為R，角速度大小為，重力加速度為g，則座艙（）A．運動周期為B．在與轉(zhuǎn)軸水平等高處受摩天輪作用力的大小為mgC．線速度的大小為D．所受合力的大小始終為33．（2022下·黑龍江齊齊哈爾·高一?？茧A段練習）一箱土豆在水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤以角速度做勻速圓周運動，其中一個處于中間位置的土豆質(zhì)量為m，它到轉(zhuǎn)軸的距離為R，重力加速度為g，則其他土豆對該土豆的作用力為（）A．mg B．C． D．二、多選題34．（2023下·新疆·高一統(tǒng)考期末）如圖所示的向心力演示器在探究鋼球做圓周運動所需向心力大小的影響因素，當兩鋼球質(zhì)量、運動半徑均相同，標尺上露出的格數(shù)比為1∶9時，不計鋼球與槽的摩擦，則（）A．兩鋼球繞各自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的角速度之比為1∶3 B．兩鋼球繞各自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的角速度之比為3∶1C．與皮帶連接的兩個變速塔輪的半徑之比為3∶1 D．與皮帶連接的兩個變速塔輪的半徑之比為1∶335．（2022下·海南·高一校考期中）關(guān)于向心力，下列說法正確的是（）A．向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各力的合力，也可以是某個力的分力B．向心力一定是由做圓周運動的物體所受的合力提供，它是根據(jù)力的作用效果命名的C．對做勻速圓周運動的物體進行受力分析時，一定不要漏掉向心力D．向心力只能改變物體的運動方向，不能改變物體運動的快慢36．（2022下·甘肅蘭州·高一統(tǒng)考期中）山崖邊的公路常常稱為最險公路。如圖所示，外圈臨懸崖，一輛汽車欲安全下坡通過此彎道公路，下列說法正確的是（）A．若汽車以恒定的角速度轉(zhuǎn)彎，選擇內(nèi)圈較為安全B．若汽車以大小恒定的線速度轉(zhuǎn)彎，選擇外圈較為安全C．汽車在轉(zhuǎn)彎時受到重力、支持力和摩擦力作用D．汽車在轉(zhuǎn)彎時受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用37．（2021上·全國·高一期末）如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動．座艙的質(zhì)量為m，運動半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙（）A．運動周期為B．轉(zhuǎn)速的大小為C．受摩天輪作用力的大小始終為mgD．所受合力的大小始終為038．（2020下·山東臨沂·高一校考階段練習）如圖所示，一輛汽車正通過一段彎道公路，視汽車做勻速圓周運動，則（）A．該汽車向心力恒定不變B．汽車左右兩車燈的角速度大小相等C．若速率不變，則跟公路外道相比，汽車在內(nèi)道行駛時所受的向心力較大D．若速率不變，則跟晴天相比，雨天路滑時汽車在同車道上行駛時所受的向心力較小39．（2020·高一課時練習）如圖所示為賽車場的一個水平“梨形”賽道，兩個彎道分別為半徑的大圓弧和的小圓弧，直道與彎道相切。大、小圓弧圓心、距離。賽車沿彎道路線行駛時，路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍。假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運動，在彎道上做勻速圓周運動。要使賽車不打滑，繞賽道一圈時間最短（發(fā)動機功率足夠大，重力加速度），則賽車（）A．在繞過小圓弧彎道后加速 B．在大圓弧彎道上的速率為45m/sC．在直道上的加速度大小為 D．通過小圓弧彎道的時間為5.58s三、實驗題40．（2023下·陜西咸陽·高一咸陽市實驗中學?？茧A段練習）用如圖甲所示的向心力演示器探究向心力的表達式，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為。（1）在這個實驗中，利用了來探究向心力的大小與小球質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系。A．理想實驗法

B．等效替代法

C．控制變量法（2）探究向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系時，選擇兩個質(zhì)量（選填“相同”或“不同”）的小球，分別放在擋板（選填“A”或“B”）和擋板C處。（3）如圖乙所示，一類似于實驗裝置的皮帶傳動裝置，A、B、C三點到各自轉(zhuǎn)軸的距離分別為、、，已知，若在傳動過程中，皮帶不打滑。則A點與C點的角速度之比，B點與C點的向心加速度大小之比。41．（2023下·貴州遵義·高一仁懷市第一中學校聯(lián)考期中）如圖所示的裝置“探究物體做圓周運動的向心力大小與半徑、線速度、質(zhì)量的關(guān)系”。用一根細線系住小鋼球，另一端連接在固定于鐵架臺上端的力傳感器上，小鋼球靜止于點，將光電門固定在點的正下方靠近點處。在小鋼球底部豎直地粘住一片寬度為的遮光條（質(zhì)量不計，長度很?。?，小鋼球的質(zhì)量為，重力加速度為。將小鋼球豎直懸掛，測出懸點到小鋼球球心之間的距離，得到小鋼球運動的半徑為。（1）將小鋼球拉至某一位置靜止釋放，讀出小鋼球經(jīng)過點時力傳感器的讀數(shù)及遮光條的擋光時間為，則小鋼球通過點時的速度大小。（2）從動力學角度小鋼球通過點時的向心力大小為Fn=（用F、m、g表示），將其計算的結(jié)果與向心力公式計算的結(jié)果進行比較。（3）改變小鋼球釋放的位置，重復實驗，比較發(fā)現(xiàn)總是略小于，分析表明這是系統(tǒng)造成的誤差，該系統(tǒng)誤差的可能原因是。A．小鋼球的質(zhì)量偏大

B．小鋼球的初速度不為零

C．存在空氣阻力

D．小鋼球速度的測量值偏大42．（2023下·安徽合肥·高一合肥一中?？茧A段練習）用如題圖甲所示的實驗裝置