高中物理跟踪训练6向心力新人教版必修8

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2019-2020学年高中物理新人教版必修2同步训练(6)向心力 Word版含答案

姓名，年级：时间：2019-2020学年人教版物理必修2同步训练（6）向心力1、一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动。

在圆盘上放置一小木块A,它随圆盘一起做匀速圆周运动如图，则关于木块A的受力,下列说法正确的是（）A.木块A受重力、支持力和向心力B。

木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反C。

木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向指向圆心D.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相同2、如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m,运动半径为R，角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱( )A。

运动周期为2πRωB。

线速度的大小为RωC.受摩天轮作用力的大小始终为mgD。

所受合力的大小始终为2ωm R3、如图,用一端拴有钢球的细绳做“感受向心力"的实验。

抡动细绳使钢球在光滑水平台面上做圆周运动,则( )A 。

绳对钢球的拉力提供向心力B 。

桌面对钢球的支持力提供向心力C 。

只减小钢球的绕行速度，绳的拉力将减小D 。

松手后钢球仍能维持圆周运动4、如图所示,弹性杆插入桌面的小孔中,杆的另一端连有一个质量为m 的小球,现使小球在水平面内做匀速圆周运动，通过传感器测得杆对小球的作用力的大小为F ,小球运动的角速度为ω，重力加速度为g ,则小球圆周运动的半径为（ )A.2F m ωB 。

2F mg m ω-C 。

222F m g -D 。

222F m g +5、如图所示，将完全相同的两小球A 、B 用长L =1.0m 的细绳悬于以v =10m/s 向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时悬线的拉力之比:B A F F 为( ）A ．1：2B ．1：4C ．1:6D ．1：116、一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M 向N 行驶，速度逐渐减小，如图,A 、B 、 C 、D 分别画出了汽车转弯时所受合力F 的四种方向，你认为正确的是( )A。

人教版高中物理必修2第五章曲线运动6.向心力习题(1)

C． F 1:F 2＝5:3
D．F 1:F 2＝2:1
解析小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动，设角速度为 ω，
在竖直方向上所受重力与桌面支持力平衡，水平方向不受摩擦力，绳
子的拉力提供向心力．由牛顿第二定律，对 A 球有 F 2＝mr 2ω2，对 B
球有 F 1－ F 2＝ mr1ω2，已知 r 2＝ 2r1，各式联立解得
.
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4. 如图所示， A、B 两个小球质量相等，用一根轻绳相连，另有一
根轻绳的两端分别连接 O 点和 B 点，让两个小球绕 O 点在光滑水平
桌面上以相同的角速度做圆周运动，若 OB 绳上的拉力为 F 1，AB 绳
上的拉力为 F 2，OB＝AB，则 ( )
A ． F 1:F 2＝2:3
B．F 1:F 2＝3:2
.
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直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则 ( ) A．A 物块不受摩擦力作用 B．物块 B 受 5 个力作用 C．当转速增大时， A 受摩擦力增大， B 所受摩擦力也增大 D．A 对 B 的摩擦力方向沿半径指向转轴解析 A 物块做匀速圆周运动，一定需要向心力，向心力只可能
由 B 对 A 的静摩擦力提供，故 A 选项错误； B 物体做匀速圆周运动，受到重力、圆盘的支持力、圆盘的静摩擦力， A 对 B 物体的压力和静摩擦力，故 B 选项正确；当转速增大时， A、B 所受向心力均增大，故 C 选项正确； A 对 B 的静摩擦力背向圆心，故 D 选项错误．
F cosθ＋F Nsinθ＝mg，在 x 轴方向，根据牛顿第二定律，得
F sinθ－F Ncosθ＝mLω 2sinθ，解得 F ＝m(gcosθ＋Lω2sin2θ)．

人教版高中物理必修二提升卷：第五章6向心力

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课时提升卷(六)向心力(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分。

每小题至少有一个选项正确)1.(20xx·郑州高一检测)关于做匀速圆周运动的物体所受的合力,下列判断正确的是()A.合力的大小不变,合力的方向一定指向圆心B.合力的大小和方向时刻都在变化C.合力产生的效果既改变速度的方向,又改变速度的大小D.合力产生的效果只改变速度的方向,不改变速度的大小2.如图所示,A、B随水平圆盘绕轴匀速转动,物体B在水平方向所受的作用力有( )A.圆盘对B及A对B的摩擦力,两力都指向圆心B.圆盘对B的摩擦力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心C.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D.圆盘对B的摩擦力和向心力3.(20xx·江苏高考)如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。

不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是()A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小4.如图所示,某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中,物体的速率逐渐增大,则()A.物体的合外力为零B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心OC.物体的合外力就是向心力D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)5.(20xx·杭州高一检测)如图所示的圆锥摆,摆线与竖直方向的夹角为θ,悬点O到圆轨道平面的高度为h,下列说法正确的是()A.摆球质量越大,则h也越大B.角速度ω越大,则摆角θ也越大C.角速度ω越大,则h也越大D.摆球周期与质量有关6.(20xx·南京高一检测)如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器。

2023新教材高中物理课时跟踪训练八简谐运动的描述新人教版选择性必修第一册

课时跟踪训练（八）简谐运动的描述A 级—双基达标1．[多选]下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是( )A ．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处B ．周期和频率的乘积是一个常数C ．振幅增加，周期必然增加，而频率减小D ．做简谐运动的物体，其频率固定，与振幅无关解析：选BD 振幅是标量，选项A 错误；周期与频率互为倒数，即Tf ＝1，选项B 正确；简谐运动的周期与振幅没有关系，周期的长短由系统本身决定，这就是固有周期，所以选项C 错误，D 正确。

2．[多选]关于简谐运动的频率，下列说法正确的是( )A ．频率越高，振动质点运动的速度越大B ．频率越高，单位时间内速度方向变化的次数越多C ．频率是50 Hz 时，1 s 内振动物体速度方向改变100次D ．弹簧振子的频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关解析：选BC 质点做简谐运动，频率是单位时间内完成全振动的次数，与质点运动的速度无关，A 选项错误，频率与周期成反比，频率越高，单位时间内速度方向变化的次数越多，B 选项正确；每一个周期内物体改变方向两次，频率为50 Hz 时，1 s 内振动的速度方向改变100次，C 选项正确；弹簧振子的频率与物体通过平衡位置时的速度大小无关，D 选项错误。

3．一个做简谐运动的物体，频率为25 Hz ，那么它从一侧最大位移的中点D ，振动到另一侧最大位移的中点C 所用的最短时间，下面说法中正确的是( )A ．等于0.01 sB ．小于0.01 sC ．大于0.01 sD ．小于0.02 s 大于0.01 s解析：选B 由f ＝25 Hz ，可知周期T ＝1f＝0.04 s ，物体从一侧最大位移的中点D ，振动到另一侧最大位移的中点C 所用的最短时间，可以知道小于14T ，即小于0.01 s ，故选项B 正确。

4.[多选]如图，弹簧振子在B 、C 间做简谐运动，O 为平衡位置，B 、C 间距离是10 cm ，振子从B →C 运动时间是1 s ，则( )A ．振动周期是1 s ，振幅是10 cmB ．从B →O →C 振子做了一次全振动C ．经过两次全振动，振子通过的路程是40 cmD ．从B 开始运动经过3 s ，振子通过的路程是30 cm解析：选CD 由弹簧振子运动特征结合题意可知，振幅A ＝5 cm ，周期T ＝2 s ，A 错误；从B →O →C 振子振动了半个周期，B 错误；经过两次全振动，振子通过的路程为8A ＝40 cm ，C 正确；经过3 s ＝32T ，振子经过的路程为32×4A ＝30 cm ，D 正确。

高中物理第五章曲线运动检 6 向心力练习(含解析)新人教版必修2-新人教版高中必修2物理试题

6 向心力记一记向心力知识体系1个概念——向心力4个常用表达式——F n ＝m v 2r F n ＝mω2rF n ＝m4π2T 2rF n ＝mωv辨一辨1.向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向．(×) 2．物体做圆周运动的速度越大，向心力一定越大．(×) 3．向心力和重力、弹力一样，是性质力．(×) 4．圆周运动中指向圆心的合力等于向心力．(√) 5．圆周运动中，物体所受的合外力一定等于向心力．(×) 6．向心力产生向心加速度．(√) 想一想1.做圆周运动物体所受合外力一定指向轨迹圆心吗？提示：不一定．只有做匀速圆周运动物体受到的合外力才指向圆心． 2．如何确定向心力？提示：向心力是按效果命名的力—即产生向心加速度的力为向心力，它可以是某一力，也可以是几个力的合力或某一力的分力．归根到底，向心力就是物体所受合力在半径方向的分力或者说物体所受各力沿半径方向分力的矢量和．3.荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，当秋千由上向下荡下时，求：①此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动？②绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗？提示：①秋千荡下时，速度越来越大，做的是变速圆周运动．②由于秋千做变速圆周运动，合外力既有指向圆心的分力，又有沿切向的分力，所以合力不指向悬挂点．思考感悟：练一练1.[2019·广东省普通高中考试]如下列图，可视为质点的物体被绳子拉住，在光滑水平桌面内绕O点做匀速圆周运动，如此物体做圆周运动所需的向心力来源于( )A．物体受到的重力 B．桌面对物体的支持力C．桌面对物体的摩擦力 D．绳子对物体的拉力答案：D2.[2019·贵州省普通高中考试]如下列图，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．假设圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动，如下说法正确的答案是( ) 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，摩擦力减小D．物体所受弹力增大，摩擦力不变答案：D3．[2019·浙江省普通高中考试]在航天员的训练中，有一个项目是超重环境适应．如下列图，一个航天员坐在大型离心机里，当离心机静止时，训练室地板水平．当离心机在水平面内高速转动时，航天员就感受到强烈的超重作用．关于该项训练，如下说法中正确的答案是( )A．离心机的转动使航天员的质量增大了B．离心机的转动越快，航天员受到的重力越大C．离心机高速转动时，航天员感受到的“重力〞是沿水平向外的D．离心机高速转动时，航天员感受到的“重力〞是垂直于训练室地板向下的答案：D4.[2019·南京金陵中学高一期中](多项选择)如下列图，不可伸长的长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，给小球一个适宜的初速度，小球便在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ，如此如下说法中正确的答案是( )A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用B．小球只受重力和绳的拉力作用C．θ越大，小球运动的速度越大D．θ越大，小球运动的周期越大答案：BC要点一对匀速圆周运动向心力的理解与应用1．关于向心力的说法正确的答案是( )A．物体由于做圆周运动还受到一个向心力B．向心力可以是任何性质的力C．做匀速圆周运动的物体其向心力是恒力D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定指向圆心解析：力是改变物体运动状态的原因，因为有向心力物体才做圆周运动，而不是因为做圆周运动才产生向心力，也不能说物体还受一个向心力，故A项错误；向心力是效果力，可以是任何一种性质的力，故B项正确；物体做匀速圆周运动的向心力方向永远指向圆心，其大小不变，方向时刻改变，故C项错误；只有匀速圆周运动中，合外力提供向心力，而非匀速圆周运动中向心力并非物体所受的合外力，而是合外力指向圆心的分力提供向心力，故D 项错误．答案：B2．(多项选择)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是( )A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小C．物体所受的合外力D．向心力和向心加速度的方向都是不变的解析：做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合外力，由于指向圆心，且与线速度垂直，不能改变线速度的大小，只用来改变线速度的方向，向心力虽大小不变，但方向时刻改变，不是恒力，由此产生的向心加速度也是变化的，所以A、D两项错误，B、C两项正确．答案：BC3.(多项选择)如下列图，用长为L的细线拴住一个质量为M的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，关于小球的受力情况，如下说法正确的答案是( )A．小球受到重力、线的拉力和向心力三个力B．向心力是线对小球的拉力和小球所受重力的合力C．向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分量D．向心力的大小等于Mg tan θ解析：对于匀速圆周运动，向心力是物体实际受到的所有力的指向圆心的合力，受力分析时不能再说物体又受到向心力，故A项错误、B项正确．再根据力的合成求出合力大小，故C、D两项正确．答案：BCD要点二匀速圆周运动的动力学问题4.如下列图，内壁光滑的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上外表圆心，且物块贴着圆桶内外表随圆桶一起转动，如此( ) A．绳的张力可能为零B．桶对物块的弹力不可能为零C．随着转动的角速度增大，绳的张力一定增大D．随着转动的角速度增大，绳的张力保持不变解析：由于桶的内壁光滑，所以桶不能提供给物体竖直向上的摩擦力，绳子沿竖直向上的分力与重力大小相等，所以绳子的张力一定不为零，故A错误；假设绳子沿水平方向的分力恰好提供向心力，如此桶对物块的弹力可能为零，故B错误；物块在竖直方向上平衡，如此有F T cos θ＝mg，绳子与竖直方向的夹角不会随桶的角速度的增大而增大，可以知道角速度增大，绳子的张力不变，故C错误，D正确．答案：D5.如下列图，A、B两个小球分别用两根长度不同的细线悬挂在天花板上的O点，假设两个小球绕共同的竖直轴在水平面做匀速圆周运动，它们的轨道半径一样，绳子与竖直轴的夹角不同，OA绳与竖直轴的夹角为60°，OB绳与竖直轴的夹角为30°，如此两个摆球在运动过程中，如下判断正确的答案是( )A．A、B两球运动的角速度之比一定为3:1B．A、B两球运动的线速度之比一定为1: 3C．A、B两球的质量之比一定为1: 3D．A、B两球所受绳子的拉力之比一定为3:1解析：对小球受力分析如图，如此F T＝mgcos θ，F合＝mg tan θ，由牛顿第二定律可得F合＝mω2r，可得ω＝g tan θr，v＝ωr＝gr tan θ，由题意可知ωA:ωB＝g tan 60°:g tan 30°＝3:1，A项正确、B项错误；两球质量未知，故绳子拉力无法求出，C 、D 两项错误．答案：A要点三变速圆周运动与一般曲线运动的处理方法6.一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一局部，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替．如图甲所示，曲线上A 点的曲率圆定义为：通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫作A 点的曲率圆，其半径ρ叫作A 点的曲率半径．现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v 0抛出，如图乙所示．如此在其轨迹最高点P 处的曲率半径是( )A.v 20gB.v 20sin 2αg C.v 20cos 2αg D.v 20cos 2αg sin α解析：物体做斜上抛运动，最高点速度即为斜上抛的水平速度v P ＝v 0cos α，最高点重力提供向心力mg ＝m v 2P ρ，由两式得ρ＝v 2P g ＝v 20cos 2αg.答案：C 7.如图置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R ＝0.5 m ，离水平地面的高度H ＝0.8 m ，物块平抛落地过程水平位移的大小s ＝0.4 m ．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g ＝10 m/s 2.求：(1)物块做平抛运动的初速度大小v 0； (2)物块与转台间的动摩擦因数μ. 解析：(1)物块做平抛运动，竖直方向有H ＝12gt 2①水平方向有s ＝v 0t ② 联立①②两式得v 0＝sg2H＝1 m/s③ (2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有μmg ＝m v 20R④联立③④得μ＝v 20gR＝0.2答案：(1)1 m/s (2)0.2根底达标1.关于向心力的如下说法正确的答案是( )A ．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B ．向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向，不能够改变速度的大小C ．做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心，所以是恒力D ．做匀速圆周运动的物体其向心力可以改变线速度的大小解析：物体做圆周运动需要向心力而不是产生向心力，所以A 项错误；向心力方向始终与速度方向垂直，只改变速度的方向不改变速度的大小，所以B 项正确，D 项错误；向心力始终指向圆心，方向时刻改变，是变力，所以C 项错误．答案：B2．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，如下给出的四个关于雪橇受到的牵引力F 与摩擦力F f 的示意图(图中O 为圆心)正确的答案是( )解析：滑动摩擦力的方向是与相对运动方向相反且与接触面相切的，雪橇做匀速圆周运动，合力应该指向圆心，可知C 项正确，A 、B 、D 三项错误．答案：C 3.[2019·安徽芜湖一中期中考试]如下列图，光滑固定的水平圆盘中心有一个光滑的小孔，用一细绳穿过小孔连接质量分别为m 1、m 2的小球A 和B ，让B 球悬挂，A 球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心做匀速圆周运动，角速度为ω，半径为r ，如此关于r 和ω关系的图象正确的答案是( )解析：根据m 2g ＝m 1rω2得r ＝m 2g m 1·1ω2，可知r 与1ω2成正比，与ω2成反比，故A 项错误，B 项正确．因为1r ＝m 1m 2g ω2，如此1r与ω2成正比，故C 、D 两项错误．答案：B 4.[2019·江西吉安一中期中考试]如下列图，质量为m 的小球用长为L 的细线悬挂在O 点，在O 点的正下方L /2处有一个钉子，把小球拉到水平位置由静止释放．当细线摆到竖直位置碰到钉子时，如下说法不正确的答案是( )A ．小球的线速度大小保持不变B ．小球的角速度突然增大为原来的2倍C ．细线的拉力突然变为原来的2倍D ．细线的拉力一定大于重力解析：细线碰到钉子的前后瞬间，由于重力方向与拉力方向都与速度方向垂直，所以小球的线速度大小不变，根据ω＝v r，半径变为一半，可知角速度变为原来的2倍，选项AB 两项正确；根据牛顿第二定律得，F －mg ＝m v 2r ，如此F ＝mg ＋m v 2r，可知细线的拉力增大，但不是原来的2倍，故D 项正确，C 项错误．应当选C 项．答案：C5．[2019·陕西宝鸡中学期中考试](多项选择)如下列图，叠放在水平转台上的物体A 、B 与物体C 能随转台一起以角速度ω匀速转动，A 、B 、C 的质量分别为3m 、2m 、m ，A 与B 、B 和C 与转台间的动摩擦因数都为μ，A 和B 、C 离转台中心的距离分别为r 、1.5r .设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如下说法正确的答案是(重力加速度为g )( )A ．B 对A 的摩擦力一定为3μmg B ．B 对A 的摩擦力一定为3mω2r C ．转台的角速度一定满足ω≤μgrD ．转台的角速度一定满足ω≤2μg3r解析：B 对A 的静摩擦力提供A 做圆周运动的向心力，有f ＝3mω2r ，A 项错，B 项对；C 刚好发生滑动时，μmg ＝mω21·1.5r ，ω1＝2μg 3r，A 刚好发生滑动时，3μmg ＝3mω22r ，ω2＝μg r，A 、B 一起刚好发生滑动时，5μmg ＝5mω23r ，ω3＝μgr，故转台的角速度一定满足ω≤2μg3r，D 项对，C 项错．答案：BD 6.如下列图，把一个原长为20 cm 、劲度系数为360 N/m 的弹簧一端固定，作为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50 kg 的小球，当小球以360π r/min 的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长应为( )A ．5.2 cmB ．5.3 cmC ．5.0 cmD ．5.4 cm解析：小球转动的角速度ω＝2n π＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2×6π×πrad/s ＝12 rad/s ，由向心力公式得kx ＝mω2(x 0＋x )，解得x ＝mω2x 0k －mω2＝0.5×122×0.2360－0.5×122m ＝0.05 m ＝5.0 cm.答案：C 7.(多项选择)如下列图，质量相等的A 、B 两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，如此如下关系中正确的有( )A ．线速度v A >vB B ．运动周期T A >T BC ．它们受到的摩擦力F f A >F f BD ．筒壁对它们的弹力F N A >F N B解析：因为两物体做匀速圆周运动的角速度相等，又r A >r B ，所以v A ＝r A ω>v B ＝r B ω，A 项正确．因为ω相等，所以周期T 相等，B 项错误．因竖直方向物体受力平衡，有F f ＝mg ，故F f A ＝F f B ，C 项错误．筒壁对物体的弹力提供向心力，所以F N A ＝mr A ω2>F N B ＝mr B ω2，D 项正确．答案：AD 8.[2019·福建泉州五中期中考试]如下列图，在粗糙水平板上放一个物块，使水平板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，如此( )A．物块始终受到三个力作用B．只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心C．从a到b，物块所受的摩擦力先增大后减小D．从b到a，物块处于超重状态解析：在c、d两点处，只受重力和支持力，在其他位置处物块受到重力、支持力、静摩擦力三个作用力，故A项错误；物块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，所以合外力始终指向圆心，故B项错误；从a运动到b，物块的加速度的方向始终指向圆心，水平方向的加速度先减小后反向增大，根据牛顿第二定律知，物块所受木板的摩擦力先减小后增大，故C 项错误；从b运动到a，向心加速度有向上的分量，如此物块处于超重状态，故D项正确．答案：D9.[2019·十二中期末考试](多项选择)如下列图，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动(即圆锥摆)．现使小球在一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，两次金属块Q都保持在桌面上静止，如此后一种情况与原来相比拟，如下说法正确的答案是( ) A．小球P运动的周期变大B．小球P运动的线速度变大C．小球P运动的角速度变小D．Q受到桌面的支持力不变解析：设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T，细线的长度为L.球P做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如此有mg tan θ＝mω2L sin θ，得角速度ω＝gL cos θ，周期T＝2πω＝2πL cos θg，线速度v＝rω＝L sinθ·gL cos θ＝gL tan θsin θ，小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时，θ增大，cos θ减小，角速度增大，周期T 减小，线速度变大，B 项正确，AC 两项错误；金属块Q 保持在桌面上静止，对金属块和小球研究，在竖直方向没有加速度，根据平衡条件可知，Q 受到桌面的支持力等于Q 与小球的总重力，保持不变，选项D 正确．答案：BD10．[2019·山西运城河东一中期中考试]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，如下列图(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，在三圆轮的边缘上分别放置一一样的小物块(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 三圆轮转动的角速度分别为ωA 、ωB 、ωC ，如此( )A ．μA :μB :μC ＝2:3:6 B ．μA :μB :μC ＝6:3:2 C ．ωA :ωB :ωC ＝1:2:3D ．ωA :ωB :ωC ＝6:3:2解析：小物块在水平方向由最大静摩擦力提供向心力，所以向心加速度a ＝μg ，而a＝v 2R ，A 、B 、C 三圆轮边缘的线速度大小相等，所以μ∝1R ，所以μA :μB :μC ＝2:3:6，由v ＝Rω可知，ω∝1R，所以ωA :ωB :ωC ＝2:3:6，故A 项正确，B 、C 、D 三项错误．答案：A 11.[2019·河北沧州一中期中考试]如下列图，长为L 的轻杆，一端固定一个质量为m 的小球，另一端固定在水平转轴O 上，杆随转轴O 在竖直平面内匀速转动，角速度为ω，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，如此此时杆与水平面的夹角θ是(重力加速度为g )( )A ．sin θ＝ω2L gB ．tan θ＝ω2LgC ．sin θ＝g ω2L D ．tan θ＝g ω2L解析：小球所受重力和轻杆的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有mg sin θ＝mLω2，解得sin θ＝ω2Lg，故A 项正确，B 、C 、D 三项错误．答案：A 12.[2019·河南郑州七中期中考试]如下列图，长均为L 的两根轻绳，一端共同系住质量为m 的小球，另一端分别固定在等高的A 、B 两点，A 、B 两点间的距离也为L .重力加速度大小为g .现使小球在竖直平面内以AB 为轴做圆周运动，假设小球在最高点速率为v 时，两根绳的拉力恰好均为零，如此小球在最高点速率为2v 时，每根绳的拉力大小为( )A.3mgB.433mgC ．3 mgD ．23mg解析：设小球在竖直面内做圆周运动的半径为r ，小球运动到最高点时轻绳与圆周运动轨道平面的夹角为θ＝30°，如此有r ＝L cos θ＝32L .根据题述小球在最高点速率为v 时，两根绳的拉力恰好均为零，有mg ＝m v 2r；小球在最高点速率为2v 时，设每根绳的拉力大小为F ，如此有2F cos θ＋mg ＝m2v2r，联立解得F ＝3mg ，A 项正确．答案：A 能力达标 13.如下列图，在水平转台的光滑水平横杆上穿有两个质量分别为2 m 和m 的小球A 和B ，A 、B 间用劲度系数为k 的轻质弹簧连接，弹簧的自然长度为L ，当转台以角速度ω绕竖直轴匀速转动时，如果A 、B 仍能相对横杆静止而不碰左右两壁．(1)求A 、B 两球分别离中心转轴的距离；(2)假设转台的半径也为L ，求角速度ω的取值范围．解析：(1)设A 、B 两球转动时的半径分别为r A 、r B ，弹簧伸长的长度为x 对A 球：kx ＝2mω2r A 对B 球：kx ＝mω2r B 又r A ＋r B ＝L ＋x解得：r A ＝kL 3k －2mω2，r B ＝2kL3k －2mω2(2)要使两球都不碰左右两壁，如此r B <L 解得ω<k2m答案：(1)kL 3k －2mω22kL3k －2mω2 (2)ω<k 2m14.[2019·湖南师大附中期中考试]如下列图，绳一端系着质量为M ＝0.6 kg 的物体A (可视为质点)，静止在水平面上，另一端通过光滑的小孔吊着质量为m ＝0.3 kg 的物体B (可视为质点)，A 与圆孔O 的距离r ＝0.2 m ，A 与水平面间的最大静摩擦力为2 N ．现使此平面绕中心轴线转动，问角速度ω在什么范围内可使质量为m 的物体B 处于静止状态？(g 取10 m/s 2)解析：设质量为M 的物体A 受到的拉力为T 、摩擦力为f ，当ω有最小值时，静摩擦力方向背离圆心且最大，根据牛顿第二定律，对质量为m 的物体B 有T ＝mg ，对质量为M 的物体A 有T －f m ＝Mrω21，所以ω1＝533rad/s当ω有最大值时，水平面对质量为M 的物体A 的静摩擦力方向指向圆心且最大，根据牛顿第二定律，对质量为M 的物体A 有T ＋f m ＝Mrω22，得ω2＝5153rad/s故533 rad/s≤ω≤5153rad/s 答案：533 rad/s≤ω≤5153 rad/s。

高中物理跟踪训练向心力新人教必修

跟踪训练6 向心力[基础达标]1．(多选)如图567所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是( )图567A．绳的拉力B．重力和绳拉力的合力C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力【答案】CD2. (2020·天水高一检测)如图568所示，某物体沿14光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则( )图568A．物体的合力为零B．物体的合力大小不变，方向始终指向圆心OC．物体的合力就是向心力D．物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)【解析】物体做加速曲线运动，合力不为零，A错；物体做速度大小变化的圆周运动，合力不指向圆心，合力沿半径方向的分力提供向心力，合力沿切线方向的分力使物体速度变大，即除在最低点外，物体的速度方向与合力方向间的夹角为锐角，合力方向与速度方向不垂直，B、C错，D对．【答案】 D3．一辆开往雅安地震灾区满载新鲜水果的货车以恒定速率通过水平面内的某转盘，角速度为ω，其中一个处于中间位置的水果质量为m，它到转盘中心的距离为R，则其他水果对该水果的作用力为( ) A．mg B．mω2RC.m2g2＋m2ω4R2D．m2g2－m2ω4R2【答案】 C4．质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中，如果由于摩擦力的作用，使得木块的速率不变，那么( )A．下滑过程中木块的加速度为零B．下滑过程中木块所受合力大小不变C．下滑过程中木块所受合力为零D．下滑过程中木块所受的合力越来越大【解析】因木块做匀速圆周运动，故木块受到的合外力即向心力大小不变，向心加速度大小不变，故选项B正确．【答案】 B5．如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力F f的图是( )【解析】由于雪橇在冰面上滑动，其滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即沿圆的切线方向；因雪橇做匀速圆周运动，合力一定指向圆心．由此可知C正确．【答案】 C6.质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆端套有一个质量为m的小球，今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动，角速度为ω，如图569所示，则杆的上端受到的作用力大小为( )A．mω2R B.m2g2－m2ω4R2C.m2g2＋m2ω4R2D．不能确定【答案】 C7. (多选)如图5610所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的有( )图5610A．线速度v A>v BB．运动周期T A>T BC．它们受到的摩擦力F fA>F fBD．筒壁对它们的弹力F NA>F NB【解析】由于两物体角速度相等，而r A>r B，所以v A＝r Aω>v B＝r Bω，A项对；由于ω相等，则T 相等，B项错；因竖直方向受力平衡，F f＝mg，所以F fA＝F fB，C项错；弹力等于向心力，所以F NA＝mr Aω2>F NB ＝mr Bω2，D项对．【答案】AD8．长为L的细线，拴一质量为m的小球，细线上端固定，让小球在水平面内做匀速圆周运动，如图5611所示，求细线与竖直方向成θ角时：(1)细线中的拉力大小；(2)小球运动的线速度的大小．(2)小球做圆周运动的半径r＝Lsin θ，向心力F n＝F T sin θ＝mgtan θ，而F n＝m v2r，故小球的线速度v＝gLsin θtan θ.【答案】(1)mgcos θ(2)gLsin θtan θ[能力提升]9. (多选)球A和球B可在光滑杆上无摩擦滑动，两球用一根细绳连接如图5612所示，球A的质量是球B的两倍，当杆以角速度ω匀速转动时，两球刚好保持与杆无相对滑动，那么( )图5612A．球A受到的向心力大于球B受到的向心力B．球A转动的半径是球B转动半径的一半C．当A球质量增大时，球A向外运动D．当ω增大时，球B向外运动【答案】BC10. (多选)如图5613所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上．小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)．现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，两次金属块Q都保持在桌面上静止．则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是( )图5613A．Q受到桌面的支持力变大B．Q受到桌面的静摩擦力变大C．小球P运动的角速度变大D．小球P运动的周期变大【解析】根据小球做圆周运动的特点，设绳与竖直方向的夹角为θ，故F T＝mgcos θ，对物体受力分析由平衡条件F f＝F T sin θ＝mgtan θ，F N＝F T cos θ＋Mg＝mg＋Mg，故在θ增大时，Q受到的支持力不变，静摩擦力变大，A选项错误，B选项正确；由mgtan θ＝mω2Lsin θ，得ω＝gLcos θ，故角速度变大，周期变小，故C选项正确，D选项错误．【答案】BC11.如图5614所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度ω匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°，重力加速度大小为g.若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0.图5614【解析】对小物块受力分析如图所示，由牛顿第二定律知mgtan θ＝mω2·Rsin θ得ω0＝gRcos θ＝2gR.【答案】2g R12.如图5615所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R＝0.5 m，离水平地面的高度H＝0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s＝0.4 m．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2.求：图5615(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.代入数据得v 0＝1 m/s. ③(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 f m ＝m v 2R④ f m ＝μN＝μmg⑤由③④⑤式解得 μ＝v 2gR代入数据得μ＝0.2. 【答案】 (1)1 m/s (2)0.2高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2023年人教版新教材高中物理必修第二册6.2向心力课时分层练习题含答案解析

6.2 向心力1.基础达标练一、单选题（本大题共10小题）1. 如图，一物体停在匀速转动圆筒的内壁上，如果圆筒的角速度增大，则( )A. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大了B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小了C. 物体所受弹力和摩擦力都减小了D. 物体所受弹力增大，摩擦力不变【答案】D【解析】解：物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力。

对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图，其中重力G与静摩擦力f平衡，与物体的角速度无关，支持力N提供向心力，由N=mω2r知，当圆筒的角速度ω增大以后，向心力变大，物体所受弹力N增大，故D正确，A、B、C错误。

故选：D。

本题中物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，合力等于支持力，提供向心力。

本题中要使静摩擦力与重力平衡，角速度要大于某一个临界值，即重力不能小于最大静摩擦力！2. 如图所示，一个圆盘绕过盘心且与盘面垂直的竖直轴O匀速转动，角速度为ω，盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，物块到转轴的距离为r，下列说法正确的是( )A. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为mωrB. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为mω2rC. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为mω2rD. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为mωr【答案】C【解析】对物体受力分析，可得物体受力情况；物体做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，直接利用向心力公式=2合外力的大小．对于做匀速圆周运动的物体要正确分析其向心力来源，熟练应用向心力公式求解以及圆周运动的公式的应用．向心力不进行受力分析．【解答】对物体受力分析，物体受重力、支持力及摩擦力作用，物体所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力，即合力大小为合==2，故ABD错误，C正确．3. 在水平面上转弯的摩托车，如图所示，向心力是( )A. 重力和支持力的合力B. 静摩擦力C. 滑动摩擦力D. 重力、支持力、牵引力的合力【答案】B【解析】物体做匀速圆周运动时需要向心力，向心力是合力提供，而摩托车在水平路面上转弯时所需的向心力是由静摩擦力提供。

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）。

度人教新课标高中物理必修二课后作业6 向心力含解析

课后作业(六)[基础巩固]1．(多选)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速度为v，则下列说法正确的是()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的速度通过此弯路时，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，轮缘挤压外轨D．当速度小于v时，轮缘挤压外轨[解析]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应正好等于向心力，当速度大于v时，火车重力与轨道面支持力的合力小于转弯所需向心力，此时轮缘挤压外轨，外轨对轮缘产生弹力，当速度小于v时，火车重力与轨道面支持力的合力大于转弯所需向心力，此时轮缘挤压内轨，故A、C正确，B、D错误．[答案]AC2．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于gR tanθ，则()A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于mg cosθD．这时铁轨对火车的支持力大于mg cosθ[解析]由牛顿第二定律F合＝m v2R，解得F合＝mg tanθ，v＝gR tanθ，此时火车只受重力和铁路轨道的支持力作用，如图所示，F N cosθ＝mg，则F N＝mgcosθ，内、外轨道对火车均无侧压力，故C正确，A、B、D错误．[答案] C3.一辆满载的卡车在起伏的公路上匀速行驶，如图所示，由于轮胎过热，容易爆胎．爆胎可能性最大的地段是()A．A处B．B处C．C处D．D处[解析]在A、B、C、D各点均由重力与支持力的合力提供向心力，爆胎可能性最大的地段为轮胎与地面的挤压力最大处．在A、C两点有mg －F ＝m v 2R ，则F ＝mg －m v 2R <mg ；在B 、D 两点有F －mg＝m v 2R ，则F ＝mg ＋m v 2R >mg ，且R 越小，F 越大，故F D 最大，即D 处最容易爆胎．[答案] D4．在世界一级方程式锦标赛中，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，其原因是( )A ．是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘造成的B ．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时加速造成的C ．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时减速造成的D ．是由于在弯道处汽车受到的摩擦力比在直道上小造成的[解析] 赛车在水平弯道上行驶时，摩擦力提供向心力，而且速度越大，需要的向心力越大，如不及时减速，当摩擦力不足以提供向心力时，赛车就会做离心运动，冲出跑道，故C 正确．[答案] C5．(多选)2013年6月11日至26日，“神舟十号”飞船圆满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太空授课，女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实验．关于失重状态，下列说法正确的是( )A ．航天员仍受重力的作用B ．航天员受力平衡C ．航天员所受重力等于所需的向心力D ．航天员不受重力的作用[解析] 做匀速圆周运动的空间站中的航天员，所受重力全部提供其做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，并非航天员不受重力作用，A 、C 正确，B 、D 错误．[答案]AC6．半径为R的光滑半圆球固定在水平面上(如图)，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度v0＝Rg，则物体将()A．沿球面下滑至M点B．沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动C．按半径大于R的新的圆弧轨道做圆周运动D．立即离开半圆球做平抛运动[解析]小物体在半球面的顶点，若是能沿球面下滑，则它受到，可得F 的半球面的弹力与重力的合力提供向心力，由mg－F＝m v20R＝0，这说明小物体与半球面之间无相互作用力，小物体只受到重力的作用，又有水平初速度，小物体做平抛运动．本题应选D.[答案] D[拓展提升]7．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是做半径为R的在水平面内的圆周运动．设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于()A.gRhL B.gRhdC.gRLh D.gRdh[解析]由题意知当mg tanθ＝m v2R时其横向摩擦力等于零，所以v＝gR tanθ＝gRh d.[答案] B8．(多选)如图，质量为M的赛车，在比赛中要通过一段凹凸起伏的路面，若圆弧半径都是R，汽车的速率恒为v＝gR，则下列说法正确的是()A．在凸起的圆弧路面的顶部，汽车对路面的压力为零B．在凹下的圆弧路面的底部，汽车对路面的压力为3MgC．在凸起的圆弧路面的顶部，汽车的向心力为0D．在凹下的圆弧路面的底部，汽车的向心力为Mg[解析]在凸起的圆弧路面的顶部，根据牛顿第二定律可得Mg －N＝M v2R，解得N＝0，则汽车对路面的压力为零，故A正确．在凹下的圆弧路面的底部，根据牛顿第二定律可得N－Mg＝M v2R，解得N＝2Mg，则汽车对路面的压力为2Mg，故B错误．在凹下的圆弧底部和凸起的圆弧顶部，汽车的向心力F n＝M v2R＝Mg，故C错误，D 正确．[答案]AD9．一辆汽车匀速率通过一座圆弧形拱桥后，接着又以相同速率通过一圆弧形凹形桥．设两圆弧半径相等，汽车通过拱桥桥顶时，对桥面的压力F1为车重的一半，汽车通过圆弧形凹形桥的最低点时，对桥面的压力为F2，求F1与F2之比．[解析]汽车过圆弧形桥的最高点(或最低点)时，重力与桥面对汽车的支持力的合力提供向心力．汽车过圆弧形拱桥的最高点时，由牛顿第三定律可知，汽车受桥面对它的支持力与它对桥面的压力大小相等，由牛顿第二定律可得：G－F1＝m v2 R ，同理，汽车过圆弧形凹形桥的最低点时，有：F2－G＝m v2 R ，由题意可知：F1＝12G由以上各式可解得：F2＝32G，所以F1∶F2＝1∶3.[答案]1∶310．质量为m的火车以恒定的速率在轨道上沿一段半径为R的圆形轨道转弯，如图所示，已知轨道有一定的倾角．当火车以速率v0在此弯道上转弯时，车轮对轨道的侧压力恰好为0.如果火车以实际速率v(v>v0)在此弯道上转弯时，车轮将施于铁轨一个与枕木平行的侧压力F，试求侧压力F的大小．[解析] 受力情况：(1)速度为v 0时受重力、弹力作用．(2)速度为v 时受重力、弹力、侧压力作用，如图所示．火车做圆周运动的平面是水平的，故合力(向心力)沿水平方向．用α表示路面与水平面的夹角，当火车以速率v 0转弯时有mg tan α＝m v 20R ①当火车以实际速率v 转弯时，车轮对外轨的侧压力F 与外轨对车轮的侧压力F ′是一对相互作用力，此时有F N sin α＋F ′cos α＝m v 2R ②F N cos α－F ′sin α＝mg ③联立①②③式，解得F ′＝(v 2－v 20)mg v 40＋g 2R2. 故F ＝(v 2－v 20)mg v 40＋g 2R2. [答案] (v 2－v 20)mg v 40＋g 2R2 [强力纠错]11．汽车在水平地面上转弯时，与地面间的摩擦力已达到最大，当汽车速率增为原来的2倍时，若要不发生险情，则汽车转弯的轨道半径必须( )A ．减为原来的12B ．减为原来的14C ．增为原来的2倍D ．增为原来的4倍[解析] 汽车在水平地面上转弯，向心力由静摩擦力提供．设汽车质量为m ，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，汽车的转弯半径为r ，则μmg ＝m v 2r ，故r ∝v 2，故速率增大到原来的2倍时，转弯半径增大到原来的4倍，D 正确．[答案] D12．如图所示，小物体(可视为质点)在水平传送带上被传送，A 为终端皮带轮，已知皮带轮半径为r ，传送带与皮带轮间不会打滑，当小物体可被水平抛出时，A 轮的转速最小是( )A.12πg r B.g r C.gr D.12πgr[解析] 当小物体可被水平抛出时，在终端皮带轮的最高点处有m v 2r ≥mg ，又因为v ＝2πrn ，故A 轮的转速n ≥12πg r ，A 正确．[答案] A。

2025年高考物理一轮总复习(提升版)实验六探究向心力大小的表达式

知mg＝0.485 N，解得m＝0.05
kg/m，解得r＝1 m。

0 .2
kg，由斜率k＝＝

4
高中总复习·物理(提升版)
如图所示是“DIS向心力实验器”，当质量为m的砝码随旋转臂一
起在水平面内做半径为r的圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆
由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光杆
（挡光杆的挡光宽度为Δs，旋转半径为R）
每经过光电门一次，通过力传感器和光电
门就同时获得一组向心力大小F和角速度
ω的数据。
高中总复习·物理(提升版)
（1）某次旋转过程中挡光杆经过光电门时的遮光时间为Δt，则角速
度ω＝
Δ
Δ
。
⁠
Δ

解析：挡光杆通过光电门时的线速度大小为v＝，由ω＝，解
Δ

Δ
得ω＝。
Δ
高中总复习·物理(提升版)
Fn＝mω2r可知，应采用控制变量法，应使两个相同质量的小
球放在不同半径挡板处，以相同角速度运动，因此将质量相
同的小球分别放在B和C处。
1
2
3
4
5
6
⁠
高中总复习·物理(提升版)
（2）把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置，皮带套在
左、右两个塔轮的半径之比为1∶2，则放在挡板A处的小球与
2∶1 。
m。
三步稳解题
（1）分析实验目的：探究钢质小球自由摆动至最低点时的速度大小
与此时细线拉力的关系。
（2）确定实验原理

①速度测量原理：小球通过光电门测速度v＝。

2
②速度v和拉力FT的关系：根据牛顿第二定律FT－F1＝m ，分

2020年新教材高中物理课时素养评价六向心力(含解析)新人教版必修2(最新整理)

向心力（15分钟30分)一、选择题（本题共3小题，每题6分，共18分）1.上海磁悬浮线路是世界上第一条运营示范线，轨道的最大转弯处半径达到8 000 m,如图所示,近距离用肉眼看几乎是一条直线,而转弯处最小半径也达到1 300 m，一个质量为50 kg的乘客坐在以360 km/h的不变速率行驶的车里,随车驶过半径为2 500 m的弯道，下列说法正确的是( )A。

乘客受到的向心力大小约为200 NB。

乘客受到的向心力大小约为539 NC.乘客受到的向心力大小约为300 ND.弯道半径设计得特别小可以使乘客在转弯时更舒适【解析】选A。

由F n=m，可得F n=200 N，选项A正确,B、C错误;设计半径越大，转弯时乘客所需要的向心力越小，转弯时就越舒适,D错误。

2。

如图所示，一对男、女溜冰运动员质量分别为m男=80 kg和m女=40 kg，面对面拉着一弹簧测力计做匀速圆周运动的溜冰表演，不计冰面的摩擦。

则男女两人（）A。

做圆周运动的向心力之比为2∶1B。

做圆周运动的运动半径之比为1∶2C。

做圆周运动的角速度之比为1∶2D。

做圆周运动的向心加速度之比为2∶1【解析】选B。

男女两名运动员靠弹簧测力计的拉力提供向心力,两向心力大小相等，故A项错误;两名运动员的角速度相等,根据m男r1ω2=m女r2ω2知,男女两名运动员的运动半径之比等于质量反比,即1∶2,故B项正确，C项错误;根据a=rω2知,两人的角速度相等,半径之比为1∶2，则向心加速度之比为1∶2，故D项错误。

【补偿训练】在光滑杆上穿着两个小球m1、m2,且m1=2m2,用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，如图所示，此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为( )A。

1∶2 B.1∶C。

2∶1D。

1∶1【解析】选A.两小球所受的绳子的拉力提供向心力,所以向心力相等，角速度又相等,则有：m1ω2r1=m2ω2r2,解得：r1∶r2=1∶2.3.一倒立的圆锥筒，筒侧壁倾斜角度α不变.一小球在筒的内壁做匀速圆周运动,球与筒内壁的摩擦可忽略，小球距离地面的高度为H,则下列说法中正确的是( ）A.H越高，小球做圆周运动的向心力越大B。

人教版物理必修课后作业：- 向心力

限时：45分钟一、单项选择题1．甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，在相同时间里甲转过60°，乙转过45°，它们的向心力之比为( C )A ．1∶4B.2∶3 C ．4∶9 D.9∶16解析：由匀速圆周运动的向心力公式F n ＝mω2r ＝m (θt )2r ，所以F n 甲F n 乙＝m 甲(θ甲t )2r 甲m 乙(θ乙t )2r 乙＝12×(π3π4)2×12＝49，故C 正确． 2．质量为m 的飞机，以速率v 在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动，空气对飞机作用力的大小等于( A )A ．mg 2＋v 4R 2 B ．m v 2R C ．m v 4R2－g 2 D ．mg 解析：空气对飞机的作用力有两个作用效果，其一：竖直方向的作用力使飞机克服重力作用而升空；其二：水平方向的作用力提供向心力，使飞机可在水平面内做匀速圆周运动．对飞机的受力情况进行分析，飞机受到重力mg 、空气对飞机的作用力F 升，两力的合力为F ，方向沿水平方向指向圆心．由题意可知，重力mg 与F 垂直，故F 升＝m 2g 2＋F 2，又F ＝m v 2R ，联立解得F 升＝m g 2＋v 4R2 . 3．如图所示，物体A 、B 随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B 在水平方向所受的作用力有( B )A．圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B．圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C．圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D．圆盘对B的摩擦力和向心力解析：以A、B整体为研究对象，受重力、圆盘的支持力及圆盘对B 的摩擦力，重力与支持力平衡，摩擦力提供向心力，即摩擦力指向圆心．以A为研究对象，受重力、B的支持力及B对A的摩擦力，重力与支持力平衡，B对A的摩擦力提供A做圆周运动的向心力，即方向指向圆心，由牛顿第三定律，A对B的摩擦力背离圆心，所以物体B在水平方向受圆盘指向圆心的摩擦力和A对B背离圆心的摩擦力，故B正确．4．如图所示，M能在水平光滑杆上自由滑动，光滑杆连架装在转盘上．M用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连．当转盘以角速度ω转动时，M离轴距离为r，且恰能保持稳定转动．当转盘转速增至原来的2倍，调整r使之达到新的稳定转动状态，则滑块M(B)A．所受向心力变为原来的2倍B．线速度变为原来的1 2C．半径r变为原来的12D ．M 的角速度变为原来的12解析：转速增加，再次稳定时，M 做圆周运动的向心力仍由拉力提供，拉力仍然等于m 的重力，所以向心力不变．故A 错误．转速增至原来的2倍，则角速度变为原来的2倍，根据F ＝mrω2，向心力不变，则r 变为原来的14.根据v ＝rω，线速度变为原来的12，故B 正确，C 、D 错误． 5．如图所示，有一质量为M 的大圆环，半径为R ，被一轻杆固定后悬挂在O 点，有两个质量为m 的小环(可视为质点)，同时从大环两侧的对称位置由静止滑下，两小环同时滑到大环底部时，速度都为v ，则此时大圆环对轻杆的拉力大小为( C )A ．(2m ＋2M )gB ．Mg －2m v 2RC ．2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫g ＋v 2R ＋MgD ．2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 2R －g ＋Mg 解析：两环在最低点受到重力和大环的弹力作用，由牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2R ，所以大环对两小环的弹力都为mg ＋m v 2R .根据牛顿第三定律可知，两环对大环向下的弹力也都为mg ＋m v 2R .以大环为研究对象，由力的平衡可求出轻杆对大环的拉力为2m ⎝⎛⎭⎪⎫g ＋v 2R ＋Mg ，即大环对轻杆的拉力也为2m ⎝⎛⎭⎪⎫g ＋v 2R ＋Mg ，选项C 正确．二、多项选择题6．如图所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是(CD)A．绳的拉力B．重力和绳拉力的合力C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力解析：小球受重力和绳子拉力作用，向心力是指向圆心方向的合外力，它可以是小球所受合力沿绳子方向的分力，也可以是各力沿绳子方向的分力的合力，正确选项为C、D.7．如图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动．若两球质量之比m A∶m B＝2∶1，那么关于A、B两球的下列说法中正确的是(BCD)A.A、B两球受到的向心力之比为2∶1B．A、B两球角速度之比为1∶1C．A、B两球运动半径之比为1∶2D．A、B两球向心加速度之比为1∶2解析：两球的向心力都由细绳拉力提供，大小相等，两球都随杆一起转动，角速度相等，A错，B对．设两球的运动半径分别为r A、r B，转动角速度为ω，则m A r Aω2＝m B r Bω2，所以运动半径之比为r A∶r B＝1∶2，C 正确．由牛顿第二定律F＝ma可知a A∶a B＝1∶2，D正确．8．如图所示，一个光滑的圆环M，穿着一个小环N，圆环M以竖直的AOB轴为转轴，做匀速转动，那么(AD)A．环N所受的力是N的重力及M对N的支持力B．环N所受的力是N的重力及N对M的压力C．环N的向心力方向是指向大环圆心的D．环N的向心力方向是垂直指向转轴的解析：环N在垂直于AOB轴的平面上做圆周运动，因此N不是绕O 做圆周运动，所以N的向心力不是指向大圆的圆心，而是垂直指向转轴的．N受到重力和环M提供的支持力．支持力在竖直方向的分量与重力平衡，水平方向的分量垂直指向轴AOB，提供N做圆周运动的向心力．三、非选择题9．质点沿半径为r的圆做匀速圆周运动，其向心力的大小为F，当使它的半径不变，使角速度增大到原来的2倍时，其向心力的大小比原来增大15 N，则原来的向心力的大小F＝5 N.解析：设质点做匀速圆周运动的角速度为ω，质点的质量为m.则依据向心力公式有F＝mrω2，当半径不变，使角速度增大到原来的2倍时，再依据向心力公式有F ＋15 N＝4mrω2，联立以上两式解得F＝5 N.10．如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度ω匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°，重力加速度大小为g.若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0.答案：2g R解析：对小球受力分析如图所示，由牛顿第二定律知mg tan θ＝mω2·R sin θ得ω0＝2g R.11．有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示．长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘．转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系.答案：ω＝g tanθr＋L sinθ解析：对座椅进行受力分析，如图所示．y轴上：F cosθ＝mg，①x轴上：F sinθ＝mω2(r＋L sinθ)，②则由②①得：tanθ＝ω2(r＋L sinθ)g，因此ω＝g tanθr＋L sinθ.12．如图所示，水平转盘上放一小木块，当转速为60 r/min时，木块离轴8 cm，并恰好与转盘间无相对滑动；当转速增加到120 r/min时，木块应放在离轴多远处才能刚好与转盘保持相对静止．答案：2 cm解析：木块刚好与转盘保持相对静止时，它们间的最大静摩擦力充当其随转盘做匀速圆周运动的向心力，则F n＝mω21r1＝mω22r2①ω1＝2πn1②ω2＝2πn2③由①②③得r2＝ω21r1ω22＝n21r1n22＝⎝⎛⎭⎪⎫601202×8 cm＝2 cm.。

高中物理第五章曲线运动第六节向心力分层训练新人教版必修.doc

第六节向心力[A 级抓基础]1．做匀速圆周运动的物体，它所受的向心力的大小必定与( )A ．线速度平方成正比B ．角速度平方成正比C ．运动半径成反比D ．线速度和角速度的乘积成正比解析：因做匀速圆周运动的物体满足关系F n ＝m v2R ＝mRω2＝mvω，由此可以看出在R 、v 、ω是变量的情况下，F n 与R 、v 、ω是什么关系不能确定，只有在R 一定的情况下，向心力才与线速度的平方、角速度的平方成正比；在v 一定时，F n 与R 成反比；ω一定时，F n 与R 成正比．故选项A 、B 、C 错误，而从F n ＝mvω看，因m 是不变的，故选项D 正确．答案：D2．未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是( )A ．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B ．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C ．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D ．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小解析：由题意知有mg ＝F ＝mω2r ，即g ＝ω2r ，因此r 越大，ω越小，且与m 无关，B 正确．答案：B3．一只小狗拉雪橇沿位于水平面的圆弧形道路匀速运动，如图所示画出了雪橇受到牵引力F和摩擦力F f可能方向的示意图，其中表示正确的图是()解析：因小狗拉雪橇使其在水平面内做匀速圆周运动，所以雪橇所受的力的合力应指向圆心，故A错误，B错误；又因雪橇所受的摩擦力F f应与相对运动方向相反，即沿圆弧的切线方向，所以D正确，C错误．答案：D4.(多选)如图所示，质量为m的木块从位于竖直平面内的圆弧形曲面上滑下，由于摩擦力的作用，木块从a到b运动的速率逐渐增大，从b到c运动的速率恰好保持不变，从c到d运动的速率逐渐减小，则()A．木块在ab段和cd段的加速度不为零，但在bc段的加速度为零B．木块在ab、bc、cd各段中的加速度都不为零C．木块在整个运动过程中所受的合外力大小一定，方向始终指向圆心D．木块只在bc段所受的合外力大小不变，方向指向圆心解析：木块从曲面上滑下做曲线运动，总有加速度，只有在做匀速圆周运动时，所受的合外力大小不变且方向指向圆心，故选项B、D正确．答案：BD5.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．当圆筒的角速度增大以后，物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动，则下列说法正确的是()A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了C．物体所受弹力和摩擦力都减小了D．物体所受弹力增大，摩擦力不变解析：物体随圆筒一起匀速转动时，受到三个力的作用：重力G、筒壁对它的弹力F N和筒壁对它的摩擦力F1(如图所示)．其中G和F1是一对平衡力，筒壁对它的弹力F N提供它做匀速圆周运动的向心力．当圆筒匀速转动时，不管其角速度多大，只要物体随圆筒一起匀速转动而未滑动，则物体所受的摩擦力F1大小等于其重力．而根据向心力公式F N＝mω2r可知，当角速度ω变大时，F N也变大，故D正确．答案：D6.(多选)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则()A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C．A球的运动周期必大于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力解析：两个小球均受到重力mg和筒壁对它的弹力F N的作用，其合力必定在水平面内时刻指向圆心．由图可知，筒壁对球的弹力F N＝mgsin θ，向心力F n＝mgtan θ，其中θ为圆锥顶角的一半．对于A、B两球因质量相等，θ角也相等，所以A、B两小球受到筒壁的弹力大小相等，A、B两小球对筒壁的压力大小相等，D错误；由牛顿第二定律，知mgtan θ＝mv2r＝mω2r＝m4π2rT2，所以，小球的线速度v＝grtan θ，角速度ω＝grtan θ，周期T＝2πrtan θg，由此可见，小球A的线速度必定大于小球B的线速度，B错误；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正确．答案：AC7.一个质量为m的重物固定在总质量为M(包括底座，不包括重物)的电动机的飞轮上，重物到转轴的距离为r，如图所示．为了使放在地面上的电动机不会跳起，电动机飞轮的角速度不能超过()A. M＋mmr g B.M＋mmr gC. M－mmr g D.Mgmr解析：电动机不脱离地面的条件是，重物转动到最高点时对电动机向上的拉力T不大于电动机的重力，即临界条件为T＝Mg.对重物有mg＋T＝mω2r，最大角速度ω＝（m＋M）gmr.答案：A[B级提能力]8.如图所示，A、B两个小球质量相等，用一根轻绳相连，另有一根轻绳的两端分别连接O点和B点，让两个小球绕O点在光滑水平桌面上以相同的角速度做圆周运动，若OB绳上的拉力为F1，AB绳上的拉力为F2，OB＝AB，则()A．F1∶F2＝2∶3 B．F1∶F2＝3∶2C．F1∶F2＝5∶3 D．F1∶F2＝2∶1解析：小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动，设角速度为ω，在竖直方向上所受重力与桌面支持力平衡，水平方向不受摩擦力，绳子的拉力提供向心力．由牛顿第二定律，对A球有F2＝mr2ω2，对B球有F1－F2＝mr1ω2，已知r2＝2r1，联立各式解得F1＝32F2，故B对，A、C、D错．答案：B9.质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且角速度为ω，如图所示，则杆的上端受到球对其作用力的大小为()A．mω2R B．m g2－ω4R2C．m g2＋ω4R2D．不能确定解析：对小球进行受力分析，小球受两个力：一个是重力mg，另一个是杆对小球的作用力F，两个力的合力充当向心力．由平行四边形定则，可得F＝m g2＋ω4R2，再根据牛顿第三定律，可知杆受到球对其作用力的大小为F＝m g2＋ω4R2.故选项C正确．答案：C10.(多选)质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示．当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向．当小球运动在图示位置时，绳b 被烧断的同时杆也停止转动．则()A ．小球仍在水平面内做匀速圆周运动B ．在绳被烧断瞬间，a 绳中张力突然增大C ．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC 的竖直平面内摆动D ．若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC 的竖直平面内做圆周运动解析：绳b 烧断，由于惯性小球将以A 点为圆心在竖直面内运动，绳子拉力和重力的合力充当向心力，所以拉力将大于重力，即在绳被烧断的瞬间，a 绳张力突然变大；只有角速度比较大时小球才可能在竖直平面内做完整的圆周运动．答案：BCD11.如图所示，水平转盘上放有质量为m 的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r ，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度；(2)当角速度为 3μg2r 时，绳子对物体拉力的大小．解析：(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零且转速达到最大，设转盘转动的角速度为ω0，则μmg ＝mω20r ，得ω0＝μg r . (2)当ω＝3μg2r 时，ω＞ω0，所以绳子的拉力F 和最大静摩擦力共同提供向心力，此时，F ＋μmg ＝mω2r ，即F ＋μmg ＝m ·3μg 2r ·r ，得F ＝12μmg .答案：(1) μgr(2)12μmg12.如图所示，两绳系一个质量为m＝0.1 kg的小球．上面绳长l＝2 m，两绳都拉直时与转轴的夹角分别为30°和45°，g取10 m/s2.球的角速度满足什么条件，两绳始终张紧？解析：分析两绳始终张紧的临界条件．当ω由零逐渐增大时可能出现两个临界值：其一：BC恰好拉直，但不受力，此时设AC绳的拉力为F T1，有F T1cos 30°＝mg，F T1sin 30°＝mr1ω21，r1＝l sin 30°，联立可得ω1＝2.4 rad/s.其二：AC仍然拉直，但不受力，此时设BC绳的拉力为F T2，有F T2cos 45°＝mg，F T2sin 45°＝mr2ω2，r2＝l sin 30°，联立解得ω2＝3.16 rad/s.所以要使两绳始终张紧，ω必须满足的条件是：2．4 rad/s≤ω≤3.16 rad/s.答案：2.4 rad/s≤ω≤3.16 rad/s。

人教版高中物理必修第二册精品课件第6章圆周运动分层作业8 向心力

-1
(2)小球运动的向心力大小为
;
3F
(3)小球做匀速圆周运动的轨道半径为
速度g表示)。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
;
32
4π2 (-1)2
(用F、t、n、重力加
解析 (1)小球运动的周期为

T= ;
-1
(2)小球的重力 G=F=mg,小球运动的向心力大小为
F 向= T 2 - 2 =
到的合力为 F
2
,所以
合=m

F= 合 2 + ()2 =
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2

2
+ ()2 ,故选 D。
6.(2023四川绵阳高一期末)如图所示,光滑小球串在三杆夹角均为120°的Y
形杆上,三杆结点为O,Y形杆的一杆竖直,并绕该竖直杆匀速旋转,使小球维
水平面内做匀速圆周运动,则( A )
A.A的线速度一定比B的线速度大
B.A的角速度一定比B的角速度大
C.A的向心力一定比B的向心力小
D.A所受细线的拉力一定比B所受细线的拉力小
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析设细线与竖直方向的夹角为 θ,根据 mgtan θ=mLsin
v= sintan,ω=
②闭合电源开关,稳定后,小球在水平面内做匀速圆
周运动,记录此时拉力传感器的示数为2F;
③调节电子计数器的位置,当小球第一次转到离计
数器最近的A点时开始计数,并记录为第1次,记录小
球第n次到达A点的时间t;
④切断电源,整理器材。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

人教版高中物理必修二检测：课时训练6向心力 Word版含答案.pptx

解析:(1)木马受骑在木马上的儿童对它的压力、重力和杠杆对它的作用力做匀速圆周运动。木马受到的向心力由杠杆提供;儿童受到木马对他的作用力和重力作用,向心力由木马提供。
(2)儿童所受向心力由木马提供且指向圆心,由 Fn=m
得 Fn=40× N=480 N。答案:(1)杠杆木马 (2)480 N 10.
由牛顿第二定律可得 mgcot θ=mω2R=
所以 ω=
①
v= T=2π
②
FN=
③
由于 A 球运动的半径大于 B 球运动的半径,由①式可知 A 球的角速度必小于 B 球的角速 ④
度;由②式可知 A 球的线速度必大于 B 球的线速度;由③式可知 A 球的运动周期必大于 B 球的
运动周期;由④式可知 A 球对筒壁的压力一定等于 B 球对筒壁的压力。所以选项 A、C 正确。
学无止境
(多选)如图所示,在双人花样滑冰运动中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在
空中做圆锥摆运动的精彩场面,目测体重为 G 的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角
约为 30°,重力加速度为 g,估算该女运动员( )
A.受到的拉力为 G
B.受到的拉力为 2G
C.向心加速度为 gD.向心加速度为 2g
答案:C
7.
(多选)图为滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部 B 处安装一个压力传感器,其示数 FN 表示该处所受压力的大小。某滑块从斜面上不同高度 h 处由静止下滑, 通过 B 时,下列表述正确的有( )
A.FN 小于滑块重力
B.FN 大于滑块重力
C.FN 越大表明 h 越大
半径为 r 的圆筒绕竖直中心轴 OO'转动时,小物块 a 靠在圆筒的内壁上,它与圆筒间的动摩擦因数为 μ(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力),现在使 a 不下落,则圆筒转动的角速度 ω 至少为 ()