2017高一物理向心力测试题
高一物理必修2《向心力》练习题

高一物理必修2《向心力》练习题基础训练一、选择题1.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中.正确的是 ( ) A .物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用 B .物体所受的合外力提供向心力 C .向心力是一个恒力D .向心力的大小—直在变化2.下列关于向心加速度的说法中,不正确...的是 ( ) A .向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 B .向心加速度的方向保持不变C .在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的D .在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化3.在匀速圆周运动中,下列物理量不变的是 ( ) A .向心加速度 B .线速度 C .向心力 D .角速度 4.如图1所示,在匀速转动的水平转盘上,有一个相对于盘静止的物体,随盘一起转动,关于它的受力情况,下列说法中正确的是 ( )A .只受到重力和盘面的支持力的作用B .只受到重力、支持力和静摩擦力的作用C .除受到重力和支持力外,还受到向心力的作用D .受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用5.如图2所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,物体相对桶壁静止.则A . 物体受到4个力的作用.B . 物体所受向心力是物体所受的重力提供的.C . 物体所受向心力是物体所受的弹力提供的.D .物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的.6.在一段半径为R 的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ倍,则汽车拐弯时的安全速度是( )A.gR v μ≤B.μgRv ≤C.gR v μ2≤D.gR v μ≤7.如图3所示,为一皮带传动装置,右轮的半径为r ,a 是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r ,小轮的半径为2r ,b 点在小轮上,到小轮中心的距离为r ,c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则:则( ) A.a 点与b 点的线速度大小相等; B.a 点与b 点的角速度大小相等; C.a 点与c 点的角速度大小相等; D.a 点与d 点的向心加速度大小相等.图2图 3图1二、填空题8.一个做匀速圆周运动的物体,如果轨道半径不变,转速变为原来的3倍,所需的向心力就比原来的向心力大40N ,物体原来的向心力大小为________ .9.汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s 时,车对桥的压力为车重的3/4,如果使汽车行驶至桥顶时桥恰无压力,则汽车速度大小为_ m/s .三、计算题10.如图4所示,小球A 质量为m .固定在长为L 的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端O 点在竖直平面内做圆周运动.如果小球经过最高位置时,杆对球的作用力为拉力,拉力大小等于球的重力.求(1)球的速度大小.(2)当小球经过最低点时速度为gL 6,求杆对球的作用力的大小和球的向心加速度大小.11.如图5所示,在光滑水平桌面上有一光滑小孔O ;一根轻绳穿过小孔,一端连接质量为m =1kg 的小球A ,另一端连接质量为M =4kg 的重物B .(1)当小球A 沿半径r =0.1m 的圆周做匀速圆周运动,其角速度为ω=10rad/s 时,物体B 对地面的压力为多大?(2)当A 球的角速度为多大时,B 物体处于将要离开、而尚未离开地面的临界状态?(g =10m/s 2)12.用一根细绳拴一物体,使它在距水平地面高h =1.6m 处的水平面内做匀速圆周运动,轨道的圆周半径r =1m .细绳在某一时刻突然被拉断,物体飞出后,落地点到圆周运动轨道圆心的水平距离S =3m ,则物体做匀速圆周运动的线速度为多大?向心加速度多大?能力提高一、选择题1.如图1所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则( )图 4图5图1A .球A 的角速度一定大于球B 的角速度 B .球A 的线速度一定大于球B 的线速度C .球A 的运动周期一定小于球B 的运动周期D .球A 对筒壁的压力一定大于球B 对筒壁的压力 2.小球m 用长为L 的悬线固定在O 点,在O 点正下方L /2处有一个光滑钉子C ,如图2所示,今把小球拉到悬线成水平后无初速度地释放,当悬线成竖直状态且与钉子相碰时 ( )A.小球的速度突然增大 B.小球的角速度突然增大 C.小球的向心加速度突然增大 D.悬线的拉力突然增大3.用材料和粗细相同、长短不同的两段绳子,各栓一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么 ( )A.两个球以相同的线速度运动时,长绳易断B.两个球以相同的角速度运动时,长绳易断C.两个球以相同的周期运动时,长绳易断D.无论如何,长绳易断4.如图3,细杆的一端与一小球相连,可绕过O 点的水平轴自由转动现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a 、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球的作用力可能是A.a 处为拉力,b 处为拉力B.a 处为拉力,b 处为推力C.a 处为推力,b 处为拉力D.a 处为推力,b 处为推力5.如图4所示,从A 、B 两物体做匀速圆周运动时的向心加速度 随半径变化的关系图线中可以看出 ( )A .B 物体运动时,其线速度的大小不变 B.B 物体运动时,其角速度不变 C.A 物体运动时,其角速度不变D.A 物体运动时,其线速度随r 的增大而减小6.如图5所示,水平转台上放着A 、B 、C 三个物体,质量分别为2m 、m 、m ,离转轴的距离分别为R 、R 、2R ,与转台间的摩擦因数相同,转台旋转时,下列说法中,正确的是 ( )A.若三个物体均未滑动,C 物体的向心加速度最大 B.若三个物体均未滑动,B 物体受的摩擦力最大 C.转速增加,A 物比B 物先滑动D.转速增加,C 物先滑动 7.火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶的速度为v ,则下列说法中正确的是( )A .当以v 的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B .当以v 的速度通过弯路时,火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C .当速度大于v 时,火车轮缘挤压外轨D .当速度小于v 时,火车轮缘挤压外轨 二、填空题8.如图6所示,内壁光滑的半球形容器半径为R ,一个小球(视为质点)在容器内沿水图3平面做匀速圆周运动,小球与容器球心连线与竖直方向成θ角,则小球做匀速圆周运动的角速度为__. .9.如图7所示,长为L的细线,一端固定在O点,另一端系一个球.把小球拉到与悬点O处于同一水平面的A点,并给小球竖直向下的初速度,使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动.要使小球能够在竖直平面内做圆周运动,在A处小球竖直向下的最小初速度应为_______________三、计算题10.如图8所示,两质量分别为m mA B和的小球A与B套在水平杆CD上,且m A=m B=m,两球之间用一轻细线连接,A和B距转轴OO’的距离分别为r A=R,r B=2R,且CD对AB的最大静摩擦力都是f,问:(1)要使两球绕轴在水平面内转动而无滑动,角速度ω的最大值?(2)当ω达到最大值时,绳子受张力为多大?11.如图9所示,用细绳一端系着的质量为M=0.6kg的物体A静止在水平转盘上,细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为m=0.3kg的小球B,A的重心到O点的距离为0.2m.若A与转盘间的最大静摩擦力为f=2N,为使小球B保持静止,求转盘绕中心O 旋转的角速度ω的取值范围.(取g=10m/s2)12.如图10所示AB为竖直转轴,细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球,两绳能承担的最大拉力均为 2.25mg,当AC和BC均拉直时∠ABC=90°,∠ACB=53°,BC=1.2m.ABC能绕竖直轴AB匀速转动,因而C球在水平面内做匀速圆周运动,求:(g取10m/s2)(1) m的线速度增大为何值时,BC绳才刚好被拉直?(2)若m的速率继续增加,哪条绳先断,此时小球的速率多大?图7 图8图9参考答案 基础训练1.B 做匀速圆周运动的物体一定是合外力提供向心力,向力不是恒力,方向要不断变化,而且是效果力.2.BCD 向心加速度方向始终沿半径方向.3.D4.B5.C6.A 滑动摩擦力提供向心力时Rv m m g 2=μ,gR v μ=,安全速度一定不能大于它.7.D b 、c 、d 三点角速度相同,a 、c 线速度相同. 8.5N 9.20 10.解:(1)在最高点重力与杆的拉力的合力提供向心力Lv m m g 22=,解得gL v 2=(2)在最低点Lv m mg F 2=-,得mg F 7=.向心加速度为Lv a 2=,g a 6=.11.解:(1)设绳提供的向心力大小为F ,地面对A 的支持力为N F 有r m F 2ω=Mg F F N =+得N F N 30=由牛顿第三定律可得物体对地面的压力为30N.(2)设此时的角速度为1ω,绳的拉力等于B 物体的重力,即N F 40=r m F 2ω=解得s rad /20=ω12.解:绳断后小球沿圆周切线做平抛运动,由几何关系可知平抛运动的水平射程为m 22.由平抛的关系221gt h =,vt x =,解得s m v /5=. 向心加速度为rv a 2=,得2/25s m a =.能力提高1.B 对两球分别受力分析可知两球的向心力相同.2.BCD 小球到达最低点时速度不会发生突变,但半径变小则向心力、向心加速度角速度都变.3.BC 根据向心力公式判断.4.AB 注意杆与绳的不同.5.B 由两图线可知A 为双曲线则rv a 2=,线速度不变,B 为过圆点直线r a 2ω=角速度不变.6.AD7.AC8.θcos R g9.gL 310. 解:当两球绕轴在水平面内转动而无滑动时,设角速度的极大值为ω,由于B 球圆周运动的半径较大,需要的向心力较大,则此时两个球有沿水平杆CD 向D 运动的趋势,设细线上的张力为F ,则对A 、B 分别有牛顿第二定律,有A A r m f F 2ω=-B B r m f F 2ω=+联立以上两方程,并代入数据求解得mRf2=ω f F 3= 11. 解析:要使B 静止,A 必须相对于转盘静止——具有与转盘相同的角速度.A 需要的向心力由绳拉力和静摩擦力合成.角速度取最大值时,A 有离心趋势,静摩擦力指向圆心O ;角速度取最小值时,A 有向心运动的趋势,静摩擦力背离圆心O .对于B ,T =mg对于A ,21ωMr f T =+22ωMr f T =- 5.61=ωrad/s 9.22=ωrad/s 所以 2.9 rad/s 5.6≤≤ωrad/s12. 解:(1)BC 线刚好拉直时没有作用力,根据受力可得rv m mg 253cot = 解得:s m v /3=(2)当速率继续增加时小球的位置不变,设AC 绳拉力为T A ,BC 绳拉力为T B 水平坚直列方程得rv m T T B A 253cos =+mg T A =053sin由以上两式可知BC 绳一定先断,则当mg T B 25.2=时解得s m v /42=。
高一物理向心力典型例题(含问题详解)

向心力典型例题(附答案详解)一、选择题【共12道小题】1、如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO′转动,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使a不下滑,则圆筒转动的角速度ω至少为()A. B. C.D.解析:要使a不下滑,则a受筒的最大静摩擦力作用,此力与重力平衡,筒壁给a的支持力提供向心力,则N=mrω2,而fm=mg=μN,所以mg=μmrω2,故. 所以A、B、C均错误,D正确.2、下面关于向心力的叙述中,正确的是()A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心,所以是一个变力B.做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用外,还一定受到一个向心力的作用C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力,也可以是这些力中某几个力的合力,或者是某一个力的分力D.向心力只改变物体速度的方向,不改变物体速度的大小解析:向心力是按力的作用效果来命名的,它可以是物体受力的合力,也可以是某一个力的分力,因此,在进行受力分析时,不能再分析向心力.向心力时刻指向圆心与速度方向垂直,所以向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,即向心力不做功. 答案:ACD3、关于向心力的说法,正确的是()A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D.做匀速圆周运动的物体其向心力大小不变解析:向心力并不是物体受到的一个特殊力,它是由其他力沿半径方向的合力或某一个力沿半径方向的分力提供的.因为向心力始终与速度方向垂直,所以向心力不会改变速度的大小,只改变速度的方向.当质点做匀速圆周运动时,向心力的大小保持不变. 答案:BCD4、在光滑水平面上相距20 cm的两点钉上A、B两个钉子,一根长1 m的细绳一端系小球,另一端拴在A钉上,如图所示.已知小球质量为0.4 kg,小球开始以2 m/s的速度做水平匀速圆周运动,若绳所能承受的最大拉力为4 N,则从开始运动到绳拉断历时为()A.2.4π sB.1.4π sC.1.2π sD.0.9πs解析:当绳子拉力为4 N时,由F=可得r=0.4 m.小球每转半个周期,其半径就减小0.2 m,由分析知,小球分别以半径为1 m,0.8 m和0.6 m各转过半个圆周后绳子就被拉断了,所以时间为t==1.2π s. 答案:C5、如图所示,质量为m的木块,从半径为r的竖直圆轨道上的A点滑向B点,由于摩擦力的作用,木块的速率保持不变,则在这个过程中A.木块的加速度为零B.木块所受的合外力为零C.木块所受合外力大小不变,方向始终指向圆心D.木块所受合外力的大小和方向均不变解析:木块做匀速圆周运动,所以木块所受合外力提供向心力. 答案:C主要考察知识点:匀速圆周运动、变速圆周运动、离心现象及其应用6、甲、乙两名溜冰运动员,M甲=80 kg,M乙=40 kg,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图所示,两个相距0.9 m,弹簧秤的示数为9.2 N,下列判断正确的是()A.两人的线速度相同,约为40 m/sB.两人的角速度相同,为6 rad/sC.两人的运动半径相同,都是0.45 mD.两人的运动半径不同,甲为0.3 m,乙为0.6 m解析:甲、乙两人绕共同的圆心做圆周运动,他们间的拉力互为向心力,他们的角速度相同,半径之和为两人的距离.设甲、乙两人所需向心力为F向,角速度为ω,半径分别为r甲、r乙.则F向=M甲ω2r甲=M乙ω2r乙=9.2 N ① r甲+r乙=0.9 m ②由①②两式可解得只有D正确答案:D7、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动.若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是()A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大B.物体所受弹力增大,摩擦力减小C.物体所受弹力减小,摩擦力也减小D.物体所受弹力增大,摩擦力不变析:物体在竖直方向上受重力G与摩擦力F,是一对平衡力,在向心力方向上受弹力F N.根据向心力公式,可知F N=mω2r,当ω增大时,F N增大,选D.8、用细绳拴住一球,在水平面上做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A.当转速不变时,绳短易断B.当角速度不变时,绳短易断C.当线速度不变时,绳长易断D.当周期不变时,绳长易断析:由公式a=ω2R=知,当角速度(转速)不变时绳长易断,故A、B错误.周期不变时,绳长易断,故D正确.由,当线速度不变时绳短易断,C错9、如图,质量为m的木块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变A.因为速率不变,所以木块加速度为零 C.木块下滑过程中的摩擦力大小不变B.木块下滑的过程中所受的合外力越来越大D.木块下滑过程中的加速度大小不变,方向时刻指向球心解析:木块做匀速圆周运动,所受合外力大小恒定,方向时刻指向圆心,故选项A、B不正确.在木块滑动过程中,小球对碗壁的压力不同,故摩擦力大小改变,C错. 答案:D10、如图所示,在光滑的以角速度ω旋转的细杆上穿有质量分别为m和M的两球,两球用轻细线连接.若M>m,则()A.当两球离轴距离相等时,两球相对杆不动B.当两球离轴距离之比等于质量之比时,两球相对杆都不动C.若转速为ω时,两球相对杆都不动,那么转速为2ω时两球也不动D.若两球相对杆滑动,一定向同一方向,不会相向滑动解析:由牛顿第三定律可知M、m间的作用力相等,即F M=F m,F M=Mω2r M,F m=m ω2rm,所以若M、m不动,则r M∶r m=m∶M,所以A、B不对,C对(不动的条件与ω无关).若相向滑动,无力提供向心力,D对. 答案:CD11、一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为2s,则物体在运动过程的任一时刻,速度变化率的大小为()A.2m/s2B.4m/s2C.0D.4π m/s2ω=2π/T=2π/2=π v=ω*r 所以r=4/π a=v∧2/r=16/(4/π)=4π12、在水平路面上安全转弯的汽车,向心力是()A.重力和支持力的合力B.重力、支持力和牵引力的合力C 汽车与路面间的静摩擦力 D.汽车与路面间的滑动摩擦力二、非选择题【共3道小题】1、如图所示,半径为R的半球形碗内,有一个具有一定质量的物体A,A与碗壁间的动摩擦因数为μ,当碗绕竖直轴OO′匀速转动时,物体A刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动,求碗转动的角速度.分析:物体A随碗一起转动而不发生相对滑动,物体做匀速圆周运动的角速度ω就等于碗转动的角速度ω.物体A做匀速圆周运动所需的向心力方向指向球心O,故此向心力不是重力而是由碗壁对物体的弹力提供,此时物体所受的摩擦力与重力平衡.解析:物体A做匀速圆周运动,向心力:F n=mω2R而摩擦力与重力平衡,则有μF n=mg 即F n=mg/μ由以上两式可得:mω2R= mg/μ即碗匀速转动的角速度为:ω=.2、汽车沿半径为R的水平圆跑道行驶,路面作用于车的摩擦力的最大值是车重的1/10,要使汽车不致冲出圆跑道,车速最大不能超过多少?解析:跑道对汽车的摩擦力提供向心力,1/10mg=mv2/r,所以要使汽车不致冲出圆跑道,车速最大值为v=. 答案:车速最大不能超过3、一质量m=2 kg的小球从光滑斜面上高h=3.5 m处由静止滑下,斜面的底端连着一个半径R=1 m的光滑圆环(如图所示),则小球滑至圆环顶点时对环的压力为_____________,小球至少应从多高处静止滑下才能通过圆环最高点,hmin=_________(g=10 m/s2).解析:①设小球滑至圆环顶点时速度为v1,则mgh=mg·2R+ 1/2mv12 F n+mg= mv12/R 得:F n=40 N②小球刚好通过最高点时速度为v2,则mg= mv22/R又mgh′=mg2R+1/2 mv22/R得h′=2.5R 答案:40 N;2.5R匀速圆周运动典型问题剖析匀速圆周运动问题是学习的难点,也是高考的热点,同时它又容易和很多知识综合在一起,形成能力性很强的题目,如除力学部分外,电学中“粒子在磁场中的运动”涉及的很多问题仍然要用到匀速圆周运动的知识,对匀速圆周运动的学习可重点从两个方面掌握其特点,首先是匀速圆周运动的运动学规律,其次是其动力学规律,现就各部分涉及的典型问题作点滴说明。
专题5-6 向心力-2017-2018学年高一物理必修2 含解析

第五章曲线运动第6节向心力1.关于匀速圆周运动的说法,正确的是A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是匀变速运动C.某个恒力作用下质点也可以做匀速圆周运动D.做匀速圆周运动的物体的合力必须是变力【答案】D2.某质点绕圆轨道做匀速圆周运动,下列说法中正确的是A.因为它速度大小始终不变,所以它做的是匀速运动B.它速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动C.该质点速度大小不变,因而加速度为零,处于平衡状态D.该质点做的是加速度变化的变速运动,故它受合外力不等于零且是变力【答案】BD【解析】AB.圆周运动是曲线运动,速度的大小不变,方向不断变化,是变速运动,故A错误,B正确;C.匀速圆周运动的速度的方向不断变化,所以加速度不为0,加速度的方向始终指向圆心,也不是平衡状态,故C错误;D.匀速圆周运动的加速度的方向始终指向圆心,所受合外力大小不变,方向始终指向圆心,是变力,故D正确。
故选BD。
3.北京获得2022年冬奥会举办权,滑雪是冬奥会项目之一,雪面松紧程度的不同造成运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数也不同,假设滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡的最低点过程中速率不变,则A.运动员下滑过程中加速度不变B .运动员下滑的过程中受四个力作用C .运动员下滑过程中所受的合外力越来越大D .运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小 【答案】D滑过程中重力沿径向的分力变大,所需向心力的大小不变,故弹力N F 增大,由f N F F μ=可知,运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小,故D 正确。
【点睛】本题抓住运动员做的是匀速圆周运动,速率不变,而速度、加速度、合外力是变化的,注意动摩擦因数变化是解题的关键。
4.洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上,如图所示,则此时A .衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的B .衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用C .筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D .筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大 【答案】B【解析】B 、衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力作用,故B 正确;A 、筒壁的弹力F 提供衣物的向心力,故A 错误;CD 、衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动,衣物的重力与静摩擦力平衡,筒的转速增大时,摩擦力不变,故CD 错误;故选B 。
高一物理向心力典型例题(含答案)全解

向心力典型例题(附答案详解)一、选择题【共12道小题】1、如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO′转动,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使a不下滑,则圆筒转动的角速度ω至少为()A. B. C. D.解析:要使a不下滑,则a受筒的最大静摩擦力作用,此力与重力平衡,筒壁给a的支持力提供向心力,则N=mrω2,而fm=mg=μN,所以mg=μmr ω2,故. 所以A、B、C均错误,D正确.2、下面关于向心力的叙述中,正确的是()A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心,所以是一个变力B.做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用外,还一定受到一个向心力的作用C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力,也可以是这些力中某几个力的合力,或者是某一个力的分力D.向心力只改变物体速度的方向,不改变物体速度的大小解析:向心力是按力的作用效果来命名的,它可以是物体受力的合力,也可以是某一个力的分力,因此,在进行受力分析时,不能再分析向心力.向心力时刻指向圆心与速度方向垂直,所以向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,即向心力不做功. 答案:ACD3、关于向心力的说法,正确的是()A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D.做匀速圆周运动的物体其向心力大小不变解析:向心力并不是物体受到的一个特殊力,它是由其他力沿半径方向的合力或某一个力沿半径方向的分力提供的.因为向心力始终与速度方向垂直,所以向心力不会改变速度的大小,只改变速度的方向.当质点做匀速圆周运动时,向心力的大小保持不变. 答案:BCD4、在光滑水平面上相距20 cm的两点钉上A、B两个钉子,一根长1 m的细绳一端系小球,另一端拴在A钉上,如图所示.已知小球质量为0.4 kg,小球开始以2 m/s的速度做水平匀速圆周运动,若绳所能承受的最大拉力为4 N,则从开始运动到绳拉断历时为()A.2.4π sB.1.4π sC.1.2π sD.0.9π s解析:当绳子拉力为4 N时,由F=可得r=0.4 m.小球每转半个周期,其半径就减小0.2 m,由分析知,小球分别以半径为1 m,0.8 m和0.6 m各转过半个圆周后绳子就被拉断了,所以时间为t==1.2π s. 答案:C5、如图所示,质量为m的木块,从半径为r的竖直圆轨道上的A点滑向B 点,由于摩擦力的作用,木块的速率保持不变,则在这个过程中A.木块的加速度为零B.木块所受的合外力为零C.木块所受合外力大小不变,方向始终指向圆心D.木块所受合外力的大小和方向均不变解析:木块做匀速圆周运动,所以木块所受合外力提供向心力. 答案:C主要考察知识点:匀速圆周运动、变速圆周运动、离心现象及其应用6、甲、乙两名溜冰运动员,M 甲=80 kg,M乙=40 kg,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图所示,两个相距0.9 m,弹簧秤的示数为9.2 N,下列判断正确的是()A.两人的线速度相同,约为40 m/sB.两人的角速度相同,为6 rad/sC.两人的运动半径相同,都是0.45 mD.两人的运动半径不同,甲为0.3 m,乙为0.6 m解析:甲、乙两人绕共同的圆心做圆周运动,他们间的拉力互为向心力,他们的角速度相同,半径之和为两人的距离.设甲、乙两人所需向心力为F向,角速度为ω,半径分别为r甲、r乙.则F向=M甲ω2r甲=M乙ω2r乙=9.2 N ①r甲+r乙=0.9 m ②由①②两式可解得只有D正确答案:D7、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动.若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是()A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大B.物体所受弹力增大,摩擦力减小C.物体所受弹力减小,摩擦力也减小D.物体所受弹力增大,摩擦力不变析:物体在竖直方向上受重力G与摩擦力F,是一对平衡力,在向心力方向上受弹力F N.根据向心力公式,可知F N=mω2r,当ω增大时,F N增大,选D.8、用细绳拴住一球,在水平面上做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A.当转速不变时,绳短易断B.当角速度不变时,绳短易断C.当线速度不变时,绳长易断D.当周期不变时,绳长易断析:由公式a=ω2R=知,当角速度(转速)不变时绳长易断,故A、B错误.周期不变时,绳长易断,故D正确.由,当线速度不变时绳短易断,C错9、如图,质量为m的木块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变A.因为速率不变,所以木块加速度为零C.木块下滑过程中的摩擦力大小不变B.木块下滑的过程中所受的合外力越来越大D.木块下滑过程中的加速度大小不变,方向时刻指向球心解析:木块做匀速圆周运动,所受合外力大小恒定,方向时刻指向圆心,故选项A、B不正确.在木块滑动过程中,小球对碗壁的压力不同,故摩擦力大小改变,C错. 答案:D10、如图所示,在光滑的以角速度ω旋转的细杆上穿有质量分别为m和M的两球,两球用轻细线连接.若M>m,则()A.当两球离轴距离相等时,两球相对杆不动B.当两球离轴距离之比等于质量之比时,两球相对杆都不动C.若转速为ω时,两球相对杆都不动,那么转速为2ω时两球也不动D.若两球相对杆滑动,一定向同一方向,不会相向滑动解析:由牛顿第三定律可知M、m间的作用力相等,即F M=F m,F M=Mω2r M,F m=mω2rm,所以若M、m不动,则r M∶r m=m∶M,所以A、B不对,C对(不动的条件与ω无关).若相向滑动,无力提供向心力,D对. 答案:CD 11、一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为2s,则物体在运动过程的任一时刻,速度变化率的大小为()A.2m/s2B.4m/s2C.0D.4π m/s2ω=2π/T=2π/2=πv=ω*r所以r=4/πa=v∧2/r=16/(4/π)=4π12、在水平路面上安全转弯的汽车,向心力是()A.重力和支持力的合力B.重力、支持力和牵引力的合力C 汽车与路面间的静摩擦力 D.汽车与路面间的滑动摩擦力二、非选择题【共3道小题】1、如图所示,半径为R的半球形碗内,有一个具有一定质量的物体A,A与碗壁间的动摩擦因数为μ,当碗绕竖直轴OO′匀速转动时,物体A刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动,求碗转动的角速度.分析:物体A随碗一起转动而不发生相对滑动,物体做匀速圆周运动的角速度ω就等于碗转动的角速度ω.物体A做匀速圆周运动所需的向心力方向指向球心O,故此向心力不是重力而是由碗壁对物体的弹力提供,此时物体所受的摩擦力与重力平衡.解析:物体A做匀速圆周运动,向心力:F n=mω2R而摩擦力与重力平衡,则有μF n=mg 即F n=mg/μ由以上两式可得:mω2R= mg/μ即碗匀速转动的角速度为:ω=.2、汽车沿半径为R的水平圆跑道行驶,路面作用于车的摩擦力的最大值是车重的1/10,要使汽车不致冲出圆跑道,车速最大不能超过多少?解析:跑道对汽车的摩擦力提供向心力,1/10mg=mv2/r,所以要使汽车不致冲出圆跑道,车速最大值为v=. 答案:车速最大不能超过3、一质量m=2 kg的小球从光滑斜面上高h=3.5 m处由静止滑下,斜面的底端连着一个半径R=1 m的光滑圆环(如图所示),则小球滑至圆环顶点时对环的压力为_____________,小球至少应从多高处静止滑下才能通过圆环最高点,hmin=_________(g=10 m/s2).解析:①设小球滑至圆环顶点时速度为v1,则mgh=mg·2R+ 1/2mv12F n+mg= mv12/R 得:F n=40 N②小球刚好通过最高点时速度为v2,则mg= mv22/R又mgh′=mg2R+1/2 mv22/R得h′=2.5R答案:40 N;2.5R匀速圆周运动典型问题剖析匀速圆周运动问题是学习的难点,也是高考的热点,同时它又容易和很多知识综合在一起,形成能力性很强的题目,如除力学部分外,电学中“粒子在磁场中的运动”涉及的很多问题仍然要用到匀速圆周运动的知识,对匀速圆周运动的学习可重点从两个方面掌握其特点,首先是匀速圆周运动的运动学规律,其次是其动力学规律,现就各部分涉及的典型问题作点滴说明。
高中一年级物理向心力典型例题(含答案)全解

向心力典型例题(附答案详解)一、选择题【共12道小题】1、如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO′转动,小物块a靠在圆筒的壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使a不下滑,则圆筒转动的角速度ω至少为()A. B. C. D.解析:要使a不下滑,则a受筒的最大静摩擦力作用,此力与重力平衡,筒壁给a的支持力提供向心力,则N=mrω2,而fm=mg=μN,所以mg=μmrω2,故. 所以A、B、C均错误,D正确.2、下面关于向心力的叙述中,正确的是()A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心,所以是一个变力B.做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用外,还一定受到一个向心力的作用C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力,也可以是这些力中某几个力的合力,或者是某一个力的分力D.向心力只改变物体速度的方向,不改变物体速度的大小解析:向心力是按力的作用效果来命名的,它可以是物体受力的合力,也可以是某一个力的分力,因此,在进行受力分析时,不能再分析向心力.向心力时刻指向圆心与速度方向垂直,所以向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,即向心力不做功. 答案:ACD3、关于向心力的说法,正确的是()A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D.做匀速圆周运动的物体其向心力大小不变解析:向心力并不是物体受到的一个特殊力,它是由其他力沿半径方向的合力或某一个力沿半径方向的分力提供的.因为向心力始终与速度方向垂直,所以向心力不会改变速度的大小,只改变速度的方向.当质点做匀速圆周运动时,向心力的大小保持不变. 答案:BCD4、在光滑水平面上相距20 cm的两点钉上A、B两个钉子,一根长1 m的细绳一端系小球,另一端拴在A钉上,如图所示.已知小球质量为0.4 kg,小球开始以2 m/s的速度做水平匀速圆周运动,若绳所能承受的最大拉力为4 N,则从开始运动到绳拉断历时为()A.2.4π sB.1.4π sC.1.2π sD.0.9π s 解析:当绳子拉力为4 N时,由F=可得r=0.4 m.小球每转半个周期,其半径就减小0.2 m,由分析知,小球分别以半径为1 m,0.8 m和0.6 m各转过半个圆周后绳子就被拉断了,所以时间为t==1.2π s. 答案:C5、如图所示,质量为m的木块,从半径为r的竖直圆轨道上的A点滑向B点,由于摩擦力的作用,木块的速率保持不变,则在这个过程中A.木块的加速度为零B.木块所受的合外力为零C.木块所受合外力大小不变,方向始终指向圆心D.木块所受合外力的大小和方向均不变解析:木块做匀速圆周运动,所以木块所受合外力提供向心力. 答案:C主要考察知识点:匀速圆周运动、变速圆周运动、离心现象及其应用6、甲、乙两名溜冰运动员,M 甲=80 kg,M乙=40 kg,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图所示,两个相距0.9 m,弹簧秤的示数为9.2 N,下列判断正确的是()A.两人的线速度相同,约为40 m/sB.两人的角速度相同,为6 rad/sC.两人的运动半径相同,都是0.45 mD.两人的运动半径不同,甲为0.3 m,乙为0.6 m解析:甲、乙两人绕共同的圆心做圆周运动,他们间的拉力互为向心力,他们的角速度相同,半径之和为两人的距离.设甲、乙两人所需向心力为F向,角速度为ω,半径分别为r甲、r乙.则F向=M甲ω2r甲=M乙ω2r乙=9.2 N ① r甲+r乙=0.9 m ②由①②两式可解得只有D正确答案:D7、如图所示,在匀速转动的圆筒壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动.若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是()A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大B.物体所受弹力增大,摩擦力减小C.物体所受弹力减小,摩擦力也减小D.物体所受弹力增大,摩擦力不变析:物体在竖直方向上受重力G与摩擦力F,是一对平衡力,在向心力方向上受弹力F N.根据向心力公式,可知F N=mω2r,当ω增大时,F N增大,选D.8、用细绳拴住一球,在水平面上做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A.当转速不变时,绳短易断B.当角速度不变时,绳短易断C.当线速度不变时,绳长易断D.当周期不变时,绳长易断析:由公式a=ω2R=知,当角速度(转速)不变时绳长易断,故A、B错误.周期不变时,绳长易断,故D正确.由,当线速度不变时绳短易断,C错9、如图,质量为m的木块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变A.因为速率不变,所以木块加速度为零 C.木块下滑过程中的摩擦力大小不变B.木块下滑的过程中所受的合外力越来越大D.木块下滑过程中的加速度大小不变,方向时刻指向球心解析:木块做匀速圆周运动,所受合外力大小恒定,方向时刻指向圆心,故选项A、B不正确.在木块滑动过程中,小球对碗壁的压力不同,故摩擦力大小改变,C错. 答案:D10、如图所示,在光滑的以角速度ω旋转的细杆上穿有质量分别为m和M的两球,两球用轻细线连接.若M>m,则()A.当两球离轴距离相等时,两球相对杆不动B.当两球离轴距离之比等于质量之比时,两球相对杆都不动C.若转速为ω时,两球相对杆都不动,那么转速为2ω时两球也不动D.若两球相对杆滑动,一定向同一方向,不会相向滑动解析:由牛顿第三定律可知M、m间的作用力相等,即F M=F m,F M=Mω2r M,F m=mω2rm,所以若M、m不动,则r M∶r m=m∶M,所以A、B不对,C对(不动的条件与ω无关).若相向滑动,无力提供向心力,D对. 答案:CD11、一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为2s,则物体在运动过程的任一时刻,速度变化率的大小为()A.2m/s2B.4m/s2C.0D.4π m/s2ω=2π/T=2π/2=πv=ω*r所以r=4/π a=v∧2/r=16/(4/π)=4π12、在水平路面上安全转弯的汽车,向心力是()A.重力和支持力的合力B.重力、支持力和牵引力的合力C 汽车与路面间的静摩擦力 D.汽车与路面间的滑动摩擦力二、非选择题【共3道小题】1、如图所示,半径为R的半球形碗,有一个具有一定质量的物体A,A与碗壁间的动摩擦因数为μ,当碗绕竖直轴OO′匀速转动时,物体A刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动,求碗转动的角速度.分析:物体A随碗一起转动而不发生相对滑动,物体做匀速圆周运动的角速度ω就等于碗转动的角速度ω.物体A做匀速圆周运动所需的向心力方向指向球心O,故此向心力不是重力而是由碗壁对物体的弹力提供,此时物体所受的摩擦力与重力平衡.解析:物体A做匀速圆周运动,向心力:F n=mω2R而摩擦力与重力平衡,则有μF n=mg 即F n=mg/μ由以上两式可得:mω2R= mg/μ 即碗匀速转动的角速度为:ω=.2、汽车沿半径为R的水平圆跑道行驶,路面作用于车的摩擦力的最大值是车重的1/10,要使汽车不致冲出圆跑道,车速最大不能超过多少?解析:跑道对汽车的摩擦力提供向心力,1/10mg=mv2/r,所以要使汽车不致冲出圆跑道,车速最大值为v=. 答案:车速最大不能超过3、一质量m=2 kg的小球从光滑斜面上高h=3.5 m处由静止滑下,斜面的底端连着一个半径R=1 m的光滑圆环(如图所示),则小球滑至圆环顶点时对环的压力为_____________,小球至少应从多高处静止滑下才能通过圆环最高点,hmin=_________(g=10 m/s2).解析:①设小球滑至圆环顶点时速度为v1,则mgh=mg·2R+ 1/2mv12 F n+mg= mv12/R 得:F n=40 N②小球刚好通过最高点时速度为v2,则mg= mv22/R又mgh′=mg2R+1/2 mv22/R得h′=2.5R答案:40 N;2.5R匀速圆周运动典型问题剖析匀速圆周运动问题是学习的难点,也是高考的热点,同时它又容易和很多知识综合在一起,形成能力性很强的题目,如除力学部分外,电学中“粒子在磁场中的运动”涉及的很多问题仍然要用到匀速圆周运动的知识,对匀速圆周运动的学习可重点从两个方面掌握其特点,首先是匀速圆周运动的运动学规律,其次是其动力学规律,现就各部分涉及的典型问题作点滴说明。
高一物理向心力公式试题

高一物理向心力公式试题1.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动,圆盘半径为R,甲、乙两物体的质量分别为M和m (M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用长为L的轻绳连在一起,L<R.若将甲物体放在转轴位置上,甲、乙连线正好沿半径方向拉直。
要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体看作质点)A.B.C.D.【答案】D【解析】当绳子的拉力等于A的最大静摩擦力时,角速度达到最大,有.所以,D正确。
【考点】考查了圆周运动规律的应用2.质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道内侧做圆周运动。
圆半径为R,小球经过圆环内侧最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时不正确的是()A.小球对圆环的压力大小等于mg B.重力mg充当小球做圆周运动所需的向心力C.小球的线速度大小等于D.小球的向心加速度大小等于【答案】A【解析】因为小球经过圆环内侧最高点时刚好不脱离圆环,故在最高点时小球对圆环的压力为零,选项A 错误;此时小球只受重力作用,即重力mg充当小球做圆周运动所需的向心力,满足,即,a=g,选项CD正确。
故选A .【考点】向心力及牛顿定律。
3.链球运动员在将链球抛掷出去之前,总要双手抓住链条,加速转动几圈,如图所示,这样可以使链球的速度尽量增大,抛出去后飞行更远,在运动员加速转动的过程中,能发现他手中与链球相连的链条与竖直方向的夹角θ将随链球转速的增大而增大,则以下几个图象中能描述ω与θ的关系的是()【答案】 D【解析】试题分析:设链条长为L,链球圆周运动的向心力是重力mg和拉力F的合力,向心力,解得,故D正确,A、B、C错误。
【考点】向心力4.如图所示,汽车以一定的速率运动,当它通过凸形拱桥的最高点A,水平路面B及凹形桥最低点C时的压力大小分别为FA 、FB与FC,则下列说法正确的是A.FA 、FB与FC大小均等于汽车所受到的重力大小B.FA小于汽车所受到的重力C.FA 、FB与FC大小均不等于汽车所受到的重力大小D.FC大于汽车所受到的重力【答案】D【解析】试题分析: 在平直公路上行驶时,重力等于压力,所以FB=mg;汽车到达桥顶时,受重力mg和向上的支持力FA ,合力等于向心力,有:,解得:FA<mg;在凹形桥最低点C时,有,解得:FC>mg;故A、B、C错误,D正确。
2017-2018学年高一物理人教版必修2同步测试题 5.6 向心力

2017-2018学年高一物理人教版必修2同步测试题 5.6 向心力1 / 105.6 向心力一、 选择题(注释)1. 如图6-7-6所示,质量为m 的滑块与轨道间的动摩擦因数为μ,当滑块从A 滑到B 的过程中,受到的摩擦力的最大值为F ,则( )A .B .C .D .无法确定F μ 的值2. 如图5-5-8所示,一个水平圆盘绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动,小物块 A 放在圆盘上且与盘保持相对静止.则物块 A 的受力情况是( )图5-5-8A .重力、支持力B .重力、支持力 和指向圆心的摩擦力C .重力、支持力、向心力和摩擦力D .以上说法均不正确3. 质量相同的两个小球,分别用长度相同的细杆和细绳悬于各自的固定点要使它们绕固定点在竖直平面里做圆周运动,这两个小球通过最低点时的最小速度之比等于A .1:1B .1:2C .2:D .3:4. 如图所示,工厂里的吊车正吊着一个铸件沿水平方向匀速运动,因为某种原因,突然紧急刹车,此瞬时铸件所受的合外力( )A .为零B .方向向前C .方向竖直向上D .方向竖直向下5. 如图,小物体m 与圆盘保持相对静止,随盘一起做匀速圆周运动,下列关于物体受力情况说法错误的是A.受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B.摩擦力的方向始终指向圆心OC.重力和支持力是一对平衡力D.摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力6. 一辆载重汽车在丘陵山地上匀速行驶,地形如图。
由于车轮太陈旧,途中“放了炮”。
你认为在途中A、B、C、D四处中,放炮的可能性最大的是A.A处 B.B处C.C处D.D处7. 如图所示,在光滑的水平绝缘桌面上,带电小球A固定,带电小球B在AB间库仑力的作用下以速率v绕A做半径为r,的匀速圆周运动若使其绕A做匀速圆周运动的半径变为2r,则占球的速度大小应变为()A.B.C.D.8. 向心加速度的表达式为A.B.C.D.9. 关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是A.它是描述线速度大小变化快慢的物理量B.它是描述线速度方向变化快慢的物理量C.作匀速圆周运动的物体其向心加速度的方向是不变的D.以上说法都不对10. 物体做圆周运动时,下列关于向心力的说法,不正确的有()2017-2018学年高一物理人教版必修2同步测试题 5.6 向心力3 / 10A .物体做匀速圆周运动时,受到的向心力是恒力B .向心力的作用是改变速度的方向C .向心力可以是物体受到的合外力D .向心力是产生向心加速度的力11. 地球绕自转轴旋转时,对静止在地面上的某一物体,下列结论不正确的是A .在地面上的任何位置,物体向心力的大小相等,方向都指向地心B .在地面上的任何位置,物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴C .物体随地球自转的向心加速度随着地球 纬度的减小而增大D .物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力12. 匀速圆周运动的向心力公式有多种表达形式,下列表达中错误的是()A .B .C .D .二、填空题13. 建筑工地一塔吊,用5m 长的缆绳吊着lt 重的钢件,使钢件以2m/s 的速度水平运动,若塔吊突然制动,则此瞬间缆绳所受的拉力大小为_________________。
高一物理专题训练:向心力(带答案)

高一物理专题训练:向心力一、单选题1.在光滑圆锥形容器中,固定了一根光滑的竖直细杆,细杆与圆锥的中轴线重合,细杆上穿有小环(小环可以自由转动,但不能上下移动),小环上连接一轻绳,与一质量为m的光滑小球相连,让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动,并与圆锥内壁接触.如图所示,图a中小环与小球在同一水平面上,图b中轻绳与竖直轴成θ(θ<90°)角.设图a和图b中轻绳对小球的拉力分别为T a和T b,圆锥内壁对小球的支持力分别为N a和N b,则在下列说法中正确的是()A.T a一定为零,T b一定为零B.T a、T b是否为零取决于小球速度的大小C.N a一定不为零,N b可以为零D.N a、N b的大小与小球的速度无关2.甲、乙两名滑冰运动员,M甲=60kg,M乙=40kg,面对面拉着弹簧测力计做圆周运动进行滑冰表演,如图所示.两人相距0.8m,弹簧测力计的示数为9.2N,下列判断中正确的是()A.两人的运动半径不同,甲为0.32m,乙为0.48mB.两人的运动半径相同,都是0.45mC.两人的线速度相同,约为40m/sD.两人的角速度相同,约为6rad/s3.变速自行车变换齿轮组合来改变行驶速度.如图所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿,则()A.该自行车可变换两种不同挡位B.当B轮与C轮组合时,两轮的线速度之比本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
C.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比D.当A轮与C轮组合时,两轮上边缘点M和N的向心加速度之比4.水平放置的三个不同材料制成的圆轮A、B、C,用不打滑皮带相连,如图所示(俯视图),三圆轮的半径之比为R A∶R B∶R C=3∶2∶1,当主动轮C匀速转动时,在三轮的边缘上分别放置一相同的小物块(可视为质点),小物块均恰能相对静止在各轮的边缘上,设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小物块与轮A、B、C接触面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,A、B、C三轮转动的角速度分别为ωA、ωB、ωC,则( )A.μA∶μB∶μC=2∶3∶6 B.μA∶μB∶μC=6∶3∶2C.ωA∶ωB∶ωC=1∶2∶3 D.ωA∶ωB∶ωC=6∶3∶25.如图所示,轻杆长为L,一端固定在水平轴上的O点,另一端固定一个小球(可视为质点)。
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1.关于向心力,下列说法中正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生了向心力
B.向心力不改变圆周运动物体的速度大小
C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D.做匀速圆周运动的物体其向心力为物体所受的合外力
2.如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀这圆周运动,则A的受力情况是( )
A.受重力、支持力
B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C.重力、支持力、向心力、摩擦力
D.以上均不正确
3.如图所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴,A、B、C分别是三个轮边缘上的
质点,且r A=r C=2r B,则三个质点的向心加速度之比a A:a B:a C等于( )
A.4:2:1
B.2:1:2
C.1:2:4
D.4:1:4
4.用长短不同、材料相同的同样粗细的绳子各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,则( )
A.两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断
B.两个小球以相同的角速度运动时,短绳易断
C.两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断
D.以上说法都不对
5.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则( )
A.球A的线速度必定大于球B的线速度
B.球A的角速度必定小于球B的角速度
C.球A的运动周期必定小于球B的运动周期
D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力
6.一木块放于水平转盘上,与转轴的距离为r若木块与盘面问的最大静摩擦力是木块重力的μ倍,则转盘转动的角速度最大是________。
7.A、B两质点均做匀速圆周运动,m A:m B=R A:R B=1:2,当A转60转时,B正好转45转,则两质点所受向心力之比为________。
8.如图所示,行车的钢丝长L=3m,下面吊着质量为m=2.8×103kg的货物,以速度v=2m/s匀
速行驶行车突然刹车,钢丝绳受到的拉力是多少?
9.一水平放置的圆盘,可以绕中心O点旋转,盘上放一个质量是0.4kg的铁块(可视为质点),
铁块与中间位置用轻质弹簧连接,如图所示.铁块随圆盘一起匀速转动,角速度是10rad/s时,
铁块距中心O点30cm,这时弹簧的拉力大小为11N,g取10m/s2求:(1)圆盘对铁块的摩擦力大
小(2)在此情况下要使铁块不向外滑动,铁块与圆盘间的动摩擦因数至少为多大?
10.质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点,当杆在光滑水平面上绕O点做匀速转动时,如图所示,求杆的OA段及AB段对球的拉力之比是多少?
11.如图所示,小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道,轨道半公式为R,小球在轨道的最高点对轨道压力等于小球的重力,问:(1)小球离开轨道落到距地面高为R/2处时,小球的水平位移是
多少?(2)小球落地时速度为多大?
12.如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2m的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5m的竖直轨道,CD段为
水平轨道。
一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s,离开B点做平抛运动(g取10m/s2),求:①小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水
平距离;②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?③如果在BCD轨
道上放置一个倾角 =45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B
点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。
13.如图所示,长为R的轻质杆(质量不计),一端系一质量为m的小球(球大小不计),绕杆的另一端O在竖直平面内做匀速圆周运动,若小球最低点时,杆对球的拉力大小为1.5mg,求:
①小球最低点时的线速度大小?②小球通过最高点时,杆对球的作用力的大小?
③小球以多大的线速度运动,通过最高处时杆对球不施力?
14.在如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一转轴转动。
A、B两
轮用皮带传动,三轮半径关系为r A=r C=2 r B,若皮带不打滑,求A、B、C轮边缘
的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比.
15.如图所示,水平转盘的中心有个竖直小圆筒,质量为m的物体A放在转盘上,A到
竖直筒中心的距离为r.物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连,B与A质量相
同.物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压压力的μ倍,则转盘转动的角速度在什么范
围内,物体A才能随盘转动.
17.内壁光滑的半球形容器半径为R,一个小球(视为质点)在容器内沿水平面做匀速圆周运动,
小球与容器球心连线与竖直方向成θ角,则小球做匀速圆周运动的角速度为__. .
18.AB为竖直转轴,细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球,两绳能承担的最大拉力均为2.25mg,当AC和BC均拉直时∠ABC=90°,∠ACB=53°,BC=1.2m.ABC能绕竖直轴AB匀速转动,因而C球在水平面内做匀速圆周运动,求:(g取10m/s2)
(1) m的线速度增大为何值时,BC绳才刚好被拉直?
(2)若m的速率继续增加,哪条绳先断,此时小球的速率多大?
A
B
C。