2024高中物理分層訓(xùn)練進(jìn)階沖關(guān)5.6向心力含解析新人教必修2

PAGEPAGE6向心力A組基礎(chǔ)練(建議用時(shí)20分鐘)1.(2024·徐州高一檢測)下列說法正確的是 (C)A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)D.物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其合力垂直于速度方向2.(2024·漳州高一檢測)如圖所示,用細(xì)線吊著一個(gè)質(zhì)量為m的小球(不計(jì)空氣阻力),使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)于小球受力,正確的是 (B)A.受重力、拉力、向心力B.受重力、拉力C.受重力D.以上說法都不正確3.(多選)(2024·南平高一檢測)洗衣機(jī)的甩干筒在旋轉(zhuǎn)時(shí)有衣服附在筒壁上,可簡化為如圖所示的物理模型,此時(shí)(B、D)A.衣服受重力、筒壁的彈力、摩擦力和離心力作用B.衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由筒壁的彈力供應(yīng)C.筒壁對衣服的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大D.轉(zhuǎn)速肯定時(shí),筒壁對衣服的彈力隨著衣服含水量的削減而減小4.(多選)如圖所示,在光滑水平面上釘有兩個(gè)釘子A和B,一根長細(xì)繩的一端系一個(gè)小球,另一端固定在釘子A上,起先時(shí)小球與釘子A、B均在一條直線上(圖示位置),且細(xì)繩的一大部分沿順時(shí)針方向(俯視)纏繞在兩釘子上,現(xiàn)使小球以初速度v0在水平面上沿逆時(shí)針方向(俯視)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),使兩釘子之間纏繞的繩子漸漸釋放,在繩子完全被釋放后與釋放前相比,下列說法正確的是 (C、D)A.小球的線速度變大 B.小球的角速度變大C.小球的向心加速度變小 D.細(xì)繩對小球的拉力變小5.如圖所示,在光滑桿上穿著兩個(gè)小球m1、m2,且m1=2m2,用細(xì)線把兩球連起來,當(dāng)桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩小球剛好能與桿保持無相對滑動(dòng),此時(shí)兩小球到轉(zhuǎn)軸的距離r1與r2之比為 (D)A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.1∶26.(2024·汕頭高一檢測)如圖所示,質(zhì)量相等的A、B兩物塊放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上,隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列關(guān)系中正確的是(A)A.它們所受的摩擦力fA>fBB.它們的線速度vA<vBC.它們的向心加速度aA<aBD.它們的角速度ωA<ωBB組提升練(建議用時(shí)20分鐘)7.(多選)摩天輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),重為G的游客經(jīng)過圖中a、b、c、d四處時(shí),座椅對其豎直方向的支持力大小分別為Na、Nb、Nc、Nd,則 (A、C)A.Na<G B.Nb>GC.Nc>G D.Nd<G8.將來的星際航行中,宇航員長期處于零重力狀態(tài),為緩解這種狀態(tài)帶來的不適,有人設(shè)想在將來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”,如圖所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上,可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力。為達(dá)到上述目的,下列說法正確的是 (B)A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越小C.宇航員質(zhì)量越大,旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D.宇航員質(zhì)量越大,旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小9.(多選)如圖所示,在水平轉(zhuǎn)臺上放一個(gè)質(zhì)量M=2kg的木塊,它與轉(zhuǎn)臺間的最大靜摩擦力為Fmax=6.0N,繩的一端系在木塊上,另一端通過轉(zhuǎn)臺的中心孔O(孔光滑)懸掛一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的物體,當(dāng)轉(zhuǎn)臺以角速度ω=5rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),木塊相對轉(zhuǎn)臺靜止,則木塊到O點(diǎn)的距離可以是(g取10m/s2,M、m均視為質(zhì)點(diǎn))(B、C、D)A.0.04m B.0.08mC.0.16m D.0.32m10.圖甲為游樂園中“空中飛椅”的嬉戲設(shè)施,它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上,繩子的下端連接座椅,人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)回旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn),則可簡化為如圖乙所示的物理模型,其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)繩長l=10m,質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=60kg,轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4.0m,轉(zhuǎn)盤漸漸加速轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ=37°,不計(jì)空氣阻力及繩重,且繩不行伸長,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2求質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí):(1)繩子拉力的大小。(2)轉(zhuǎn)盤角速度的大小?！窘馕觥?1)如圖所示,對人和座椅進(jìn)行受力分析,圖中F為繩子的拉力,在豎直方向:Fcos37°-mg=0,解得F=mgcos(2)人和座椅在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力和繩子拉力的合力供應(yīng)向心力,依據(jù)牛頓其次定律有mgtan37°=mω2RR=d+lsin37°聯(lián)立解得ω=gtan37°d+答案:(1)750N(2)32C組培優(yōu)練(建議用時(shí)20分鐘)11.(多選)(2024·湛江高一檢測)如圖所示,在光滑的水平面上有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A、B,兩球用輕繩連接,再用同樣長度的輕繩連接A球,C為繩的自由端,設(shè)運(yùn)動(dòng)中水平拉直的AC和AB兩段繩所受拉力分別為T1和T2,下列說法正確的是 (B、D)A.若用力水平向左拉著C端使兩球運(yùn)動(dòng),則T1=T2B.若用力水平向左拉著C端使兩球運(yùn)動(dòng),則T1=2T2C.若以C為圓心,使兩球以相同角速度沿水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則T1=T2D.若以C為圓心,使兩球以相同角速度沿水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則T1=1.5T212.A、B兩球質(zhì)量分別為m1與m2,用一勁度系數(shù)為k的彈簧相連,一長為l1的細(xì)線與A球相連,置于水平光滑桌面上,細(xì)線的另一端拴在豎直軸OO′上,如圖所示,當(dāng)A與B兩球均以角速度ω繞OO′做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧長度為l2。問:(1)此時(shí)彈簧伸長量為多大?細(xì)線張力為多大?(2)將線突然燒斷的瞬間兩球加速度各為多大?【解析】A、B兩球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),B球受到的彈簧的彈力供應(yīng)向心力,A球受到細(xì)線的張力和彈簧的彈力的合力供應(yīng)向心力。(1)對于B球彈簧的彈力T′供應(yīng)向心力,Fn=m2ω2(l1+l2)=T′=kΔx,解得彈簧的伸長量Δx=l1+l2k對于A球,細(xì)線的張力T與彈簧的彈力T′供應(yīng)向心力,T-T′=m1ω2l1,即T=T′+m1ω2l1=m2ω2(l1+l2)+m1ω2l1。(2)當(dāng)細(xì)線燒斷的瞬間A球不再受到細(xì)線的張力,此時(shí),A、B