圆周运动与向心力知识点训练(经典题型)

合集下载

圆周运动——向心力专项练习

圆周运动——向心力专项练习一．选择题（共15小题）1．如图所示，旋转雨伞时，水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出，这属于（）A．扩散现象B．超重现象C．离心现象D．蒸发现象2．下列实例中和离心现象有关的是（）A．汽车开进泥坑里轮胎打滑B．汽车通过圆形拱桥C．坐在直线行驶中的公共汽车内的乘客突然向前倾倒或向后倾倒D．洗衣机脱水桶停止工作时衣服紧贴在桶壁上3．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A．公路在通过小型水库泄洪闸的下游时，常常用修建凹形桥，也叫“过水路面”，汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力小于汽车的重力B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用D．洗衣机脱水桶的脱水原理是：水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出4．洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时（）A．衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力，及离心力作用B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力和重力的合力提供C．筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D．筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少5．如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F N，小球在最高点的速度大小为v，F N﹣v2图象如图乙所示．下列说法正确的是（）A．当地的重力加速度大小为B．小球的质量为C．当v2=c时，杆对小球弹力方向向上D．若v2=2b，则杆对小球弹力大小为2a6．如图所示，小球从倾斜轨道上由静止释放，经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力大小为mg，已知圆弧的半径为R，整个轨道光滑．则（）A．在最高点A，小球受重力和向心力的作用B．在最高点A，小球的速度为C．在最高点A，小球的向心加速度为gD．小球的释放点比A点高为R7．如图所示，水平转台上放着A、B、C三物，质量分别为2m、m、m，离转轴距离分别为R、R、2R，与转台动摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法错误的是（）A．若三物均未滑动，C物向心加速度最大B．若三物均未滑动，B物受摩擦力最小C．转速增加，C物比A物先滑动D．转速增加，A物比B物先滑动8．如图所示，用细线吊着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，小球所受向心力是（）A．小球的重力B．细绳对小球的拉力C．小球所受重力与拉力的合力D．以上说法都不正确9．如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（）A．f的方向总是指向圆心B．圆盘匀速转动时f=0C．在物体与轴O的距离一定的条件下，f跟圆盘转动的角速度成正比D．在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比10．利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如图，用两根长为L的细线系一质量为m的小球，两线上端系于水平横杆上，A、B两点相距也为L，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为（）A．2mg B．3mg C．2.5mg D．mg11．如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球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，则以下说法中正确的是（）A．A球的角速度等于B球的角速度B．A球的线速度大于B球的线速度C．A球的运动周期小于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力12．两个质量分别为2m和m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A．a比b先达到最大静摩擦力B．a、b所受的摩擦力始终相等C．ω=是b开始滑动的临界角速度D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为13．如图所示，摩天轮是日常生活中典型的匀速圆周运动实例，若将摩天轮箱体及其中乘客视作质点，则下列说法正确的是（）A．某时刻所有乘客运动的线速度都相同B．某时刻所有乘客运动的加速度都相同C．某一乘客分别经过最高点和最低点时，所受的合外力大小相等D．某一乘客分别经过最高点和最低点时，受到箱体作用力大小相等14．“水流星”是在一根彩绳一端，系一只玻璃碗，内盛彩色水，演员甩绳舞弄，晶莹的玻璃碗飞快的旋转飞舞，在竖直面内做圆周运动，而碗中之水不洒点滴；下列说法正确的是（）A．水流星到最高点时，水对碗底的压力一定为零B．水流星到最高点时，水流星的速度可以为零C．若水流星转动时能经过圆周最高点，则在最高点和最低点绳子对碗拉力之差随转动线速度增大而增大D．若水流星转动时能经过圆周最高点，则在最高点和最低点碗对水弹力之差与绳长无关15．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管道竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为0.5mg，则（）A．小球从管口飞出时的速率一定为B．小球从管口飞出时的速率一定为C．小球落地点到P点的水平距离可能为RD．小球落地点到P点的水平距离可能为圆周运动——向心力专项练习参考答案与试题解析一．选择题（共15小题）1．（2016•怀化学业考试）如图所示，旋转雨伞时，水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出，这属于（）A．扩散现象B．超重现象C．离心现象D．蒸发现象【分析】当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动．【解答】解：当旋转雨伞时，由向心力可知，所需要的向心力增加，由于提供向心力不足以所需要的向心力，从而远离圆心运动，故C正确，ABD错误；故选：C．【点评】合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动，合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动．2．（2016•濠江区校级学业考试）下列实例中和离心现象有关的是（）A．汽车开进泥坑里轮胎打滑B．汽车通过圆形拱桥C．坐在直线行驶中的公共汽车内的乘客突然向前倾倒或向后倾倒D．洗衣机脱水桶停止工作时衣服紧贴在桶壁上【分析】当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动．【解答】解：A、汽车开进泥坑里轮胎打滑，是摩擦力不足，离心运动无关，故A错误；B、汽车通过圆形拱桥，并没有飞起，故不是离心运动，故B错误；C、坐在直线行驶中的公共汽车内的乘客突然向前倾倒或向后倾倒是惯性现象，故C错误；D、洗衣机脱水桶是利用离心原理工作的，故D正确；故选D．【点评】合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动，合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动．3．（2016春•揭阳校级期末）下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A．公路在通过小型水库泄洪闸的下游时，常常用修建凹形桥，也叫“过水路面”，汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力小于汽车的重力B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用D．洗衣机脱水桶的脱水原理是：水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出【分析】利用圆周运动的向心力分析过水路面、火车转弯、水流星和洗衣机脱水原理即可，如防止车轮边缘与铁轨间的摩擦，通常做成外轨略高于内轨，火车高速转弯时不使外轨受损，则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供．【解答】解：A、汽车通过凹形桥最低点时，具有向上的加速度（向心加速度），超重，故对桥的压力大于重力，故A错误；B、当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故B正确；C、演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，仍然受重力的作用，故C错误；D、衣机脱水桶的脱水原理是：是水滴需要提供的向心力较大，力无法提供，所以做离心运动，从而沿切线方向甩出，故D错误．故选：B．【点评】本题是实际应用问题，考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，本题与圆锥摆问题类似，基础是对物体进行受力分析4．（2015春•邵阳县校级月考）洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时（）A．衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力，及离心力作用B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力和重力的合力提供C．筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D．筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少【分析】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，筒壁的弹力提供衣物的向心力，根据向心力公式分析筒壁的弹力随筒转速的变化情况．【解答】解：A、衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力作用．故A错误．B、衣服随筒壁做圆周运动的向心力是筒壁的弹力．故B错误．C、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，筒壁的弹力F提供衣物的向心力，得到F=mω2R=m（2πn）2R，可见．转速n增大时，弹力F也增大，而摩擦力不变．故C错误．D、如转速不变，筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少，则所需要的向心力减小，所以筒壁对衣服的弹力也减小．故D正确．故选：D．【点评】本题是生活中圆周运动问题，要学会应用物理知识分析实际问题．知道衣服做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律分析．5．（2017•崇川区校级学业考试）如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F N，小球在最高点的速度大小为v，F N﹣v2图象如图乙所示．下列说法正确的是（）A．当地的重力加速度大小为B．小球的质量为C．当v2=c时，杆对小球弹力方向向上D．若v2=2b，则杆对小球弹力大小为2a【分析】小球在竖直面内做圆周运动，小球的重力与杆的弹力的合力提供向心力，根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题．【解答】解：A、由图象知，当v2=0时，F=a，故有：F=mg=a，由图象知，当v2=b 时，F=0，杆对小球无弹力，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有：mg=m，得：g=，故A错误；B、由A分析知，当有a=时，得：m=，故B正确C、由图象可知，当v2=c时，有：0＜F＜a=mg，小球对杆的弹力方向向上，则杆对小球弹力方向向下，故C错误．D、由图象可知，当v2=2b时，由F合=m，故有：F+mg===2a，得：F=mg，故D错误故选：B．【点评】本题的关键要知道小球在最高点时由合力提供向心力，要掌握圆周运动向心力公式，要求同学们能根据图象获取有效信息．6．（2017•徐州学业考试）如图所示，小球从倾斜轨道上由静止释放，经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力大小为mg，已知圆弧的半径为R，整个轨道光滑．则（）A．在最高点A，小球受重力和向心力的作用B．在最高点A，小球的速度为C．在最高点A，小球的向心加速度为gD．小球的释放点比A点高为R【分析】小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，根据向心力公式求出小球的速度，根据向心力公式求出加速度．根据动能定理求得高度差【解答】解：A、小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，故A错误；C、在最高点，根据向心力公式得：mg+F=m，F=mg，联立解得：a n=2g，v=，故BC错误，D、从释放点到最高点，根据动能定理可知，解得h=R，故D正确．故选：D【点评】解决本题的关键知道在最高点，小球所受的合力提供向心力，受力分析时不能分析向心力，难度不大，属于基础题．7．（2017•南京学业考试）如图所示，水平转台上放着A、B、C三物，质量分别为2m、m、m，离转轴距离分别为R、R、2R，与转台动摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法错误的是（）A．若三物均未滑动，C物向心加速度最大B．若三物均未滑动，B物受摩擦力最小C．转速增加，C物比A物先滑动D．转速增加，A物比B物先滑动【分析】A、B、C三个物体放在匀速转动的水平转台上，随转台做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析物体受到的静摩擦力大小．当物体所受的静摩擦力达到最大值时开始滑动．根据产生离心运动的条件分析哪个物体先滑动．【解答】解：A、三物都未滑动时，角速度相同，根据向心加速度公式a=ω2r，知a∝r，故C的向心加速度最大．故A正确；B、三个物体的角速度相同，设角速度为ω，则三个物体受到的静摩擦力分别为：f A=2mω2R，f B=mω2R，f C=mω2•2R=2mω2R．所以物体B受到的摩擦力最小，故B正确；CD、物体恰好不滑动时，最大静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：μmg=mω2r解得：ω=∝故三个物体中，物体C的静摩擦力先达到最大值，最先滑动起来；AB同时滑动．故C正确，D错误．本题选择错误的是，故选：D．【点评】本题关键要抓住静摩擦力提供向心力，比较静摩擦力和向心加速度时要抓住三个物体的角速度相等进行比较．8．（2017•大连学业考试）如图所示，用细线吊着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，小球所受向心力是（）A．小球的重力B．细绳对小球的拉力C．小球所受重力与拉力的合力D．以上说法都不正确【分析】先对小球进行运动分析，做匀速圆周运动，再找出合力的方向，合力提供向心力，进一步对小球受力分析．【解答】解：小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图小球受重力、和绳子的拉力，靠两个力的合力提供向心力，故C正确故选：C【点评】向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供．注意向心力不是物体所受到的力．9．（2017•普陀区一模）如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（）A．f的方向总是指向圆心B．圆盘匀速转动时f=0C．在物体与轴O的距离一定的条件下，f跟圆盘转动的角速度成正比D．在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比【分析】木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴匀速转动，做匀速圆周运动，P受到的静摩擦力提供向心力，根据向心力公式研究静摩擦力方向，及大小与半径、角速度的关系．【解答】解：A、P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，若圆盘匀速转动，P受到的静摩擦力f 提供向心力，沿PO方向指向圆心．若圆盘变速运动，f不指向圆心，故A错误．B、木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴匀速转动，做匀速圆周运动，P受到的静摩擦力提供向心力，P受到的静摩擦力不可能为零．故B错误．C、由f=mω2r得，在P点到O点的距离一定的条件下，P受到的静摩擦力的大小跟圆盘匀速转动的角速度的平方成正比．故C错误．D、根据向心力公式得到f=m（2πn）2r，转速n一定时，f与r成正比，即P受到的静摩擦力的大小跟P点到O点的距离成正比．故D正确．故选：D【点评】本题中由静摩擦力提供木块所需要的向心力，运用控制变量法研究f与其他量的关系．10．（2017•甘肃一模）利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如图，用两根长为L的细线系一质量为m的小球，两线上端系于水平横杆上，A、B两点相距也为L，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为（）A．2mg B．3mg C．2.5mg D．mg【分析】小球恰能过最高点的临界情况是重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最小速度，再根据动能定理求出最低点的速度，根据牛顿第二定律求出绳子的张力．【解答】解：小球恰好过最高点时有：mg=m解得：①根据动能定理得，mg•L=②由牛顿第二定律得：T﹣mg=m③联立①②③得，T=2mg故A正确，B、C、D错误．故选：A．【点评】本题综合运用了动能定理和牛顿第二定律，知道细线拉着小球在竖直面内做圆周运动，最高点和最低点靠竖直方向上的合力提供向心力．11．（2017•临渭区一模）如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球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，则以下说法中正确的是（）A．A球的角速度等于B球的角速度B．A球的线速度大于B球的线速度C．A球的运动周期小于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力【分析】分别对AB受力分析，可以发现它们都是重力和斜面的支持力的合力作为向心力，并且它们的质量相等，所以向心力的大小也相等，再根据线速度、加速度和周期的公式可以做出判断．【解答】解：A、如右图所示，小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动．由于A和B的质量相同，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的．根据F=mω2r可知，由于球A运动的半径大于B 球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，故A错误；B、再由向心力的计算公式F=m，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，所以B正确．C、由周期公式T=，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C错误．D、由A的分析可知，球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D错误．故选：B．【点评】对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．12．（2017•河北一模）两个质量分别为2m和m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A．a比b先达到最大静摩擦力B．a、b所受的摩擦力始终相等C．ω=是b开始滑动的临界角速度D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为【分析】木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定．当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之而增大．当需要的向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动．因此是否滑动与质量无关，是由半径大小决定．【解答】解：A、木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，故A错误；B、在B的摩擦力没有达到最大前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=mω2r，a和b的质量分别是2m和m，而a与转轴OO′的距离为L，b与转轴的距离为2L，所以开始时a和b受到的摩擦力是相等的．当b受到的静摩擦力达到最大后，b受到的摩擦力与绳子的拉力的和提供向心力，即：kmg+F=mω2•2L…①而a的受力：f′﹣F=2mω2L…②联立得：f′=4mω2L﹣kmg…③可知二者受到的摩擦力不一定相等．故B错误；C、当b刚要滑动时，有2kmg+kmg=2mω2L+mω2•2L，解得：ω=，故C错误；D、当ω=时，a所受摩擦力的大小为：=．故D正确．故选：D【点评】本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答．13．（2017•浙江模拟）如图所示，摩天轮是日常生活中典型的匀速圆周运动实例，若将摩天轮箱体及其中乘客视作质点，则下列说法正确的是（）A．某时刻所有乘客运动的线速度都相同B．某时刻所有乘客运动的加速度都相同C．某一乘客分别经过最高点和最低点时，所受的合外力大小相等D．某一乘客分别经过最高点和最低点时，受到箱体作用力大小相等【分析】线速度、加速度、向心力、角速度都是矢量，据此可判断AB选项，在匀速圆周运动中合外力提供向心力，根据向心力公式可解答CD选项．【解答】解：A、线速度是矢量，摩天轮做匀速圆周运动，线速度的方向时刻改变，每一时刻的线速度都不相同，故A选项错误；B、加速度是矢量，摩天轮做匀速圆周运动，加速度时刻在改变，故B选项错误；C、摩天轮做匀速圆周运动，合外力提供向心力，由知，R、V不变，向心力不变，合外力不变，故C选项正确；D、箱体所受作用力等于箱体对乘客的弹力，在最高点箱体所受弹力：，在最低点箱体所受弹力：．所以乘客分别经过最高点和最低点时，受到箱体作用力大小不相等，故D选项错误．故选：C．【点评】了解标量和矢量的区别，即矢量既有大小也有方向，标量只有大小没有方向，理清一对作用力和反作用力的关系，明确向心力的来源并正确受力分析是解答此题的关键．14．（2017•道里区校级一模）“水流星”是在一根彩绳一端，系一只玻璃碗，内盛彩色水，演员甩绳舞弄，晶莹的玻璃碗飞快的旋转飞舞，在竖直面内做圆周运动，而碗中之水不洒点滴；下列说法正确的是（）A．水流星到最高点时，水对碗底的压力一定为零B．水流星到最高点时，水流星的速度可以为零C．若水流星转动时能经过圆周最高点，则在最高点和最低点绳子对碗拉力之差随转动线速度增大而增大D．若水流星转动时能经过圆周最高点，则在最高点和最低点碗对水弹力之差与绳长无关【分析】当在最高点水对桶底无压力时，根据牛顿第二定律求出临界的最小速度，最小速度为；在最高点和最低点根据向心力公式求出最高点和最低点的绳子拉力，再根据动能定理得出最低点和最高点速度关系，即可求出拉力差．【解答】解：A、水流星到最高点时，水对碗底的压力大于或等于0，当时，水对碗底的压力为0；当时，水对碗底的压力大于0，故A错误；B、水流星在最高点的最小速度为，故B错误；CD、设最低点速度为，最高点速度为根据向心力公式，有：最低点：①最高点：②根据动能定理，有：③联立①②③得：△F=6mg，与绳长无关，故C错误，D正确；故选：D【点评】解决本题的关键搞清做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．15．（2017•自贡模拟）如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管道竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为0.5mg，则（）A．小球从管口飞出时的速率一定为B．小球从管口飞出时的速率一定为C．小球落地点到P点的水平距离可能为RD．小球落地点到P点的水平距离可能为【分析】（1）对管壁的压力分为对上壁和下壁的压力两种情况，根据向心力公式即可求得小球从管口飞出时的速率；（2）小球从管口飞出后做平抛运动，根据平抛运动的基本规律即可求解．。

向心力典型例题（附问题详解）

向⼼⼒典型例题（附问题详解）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.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3、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5、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 m7、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∶rm=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).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。

高中物理生活中的圆周运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析

高中物理生活中的圆周运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1．如图所示，一根长为0.1 m的细线，一端系着一个质量是0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N．求：（1）线断裂的瞬间，线的拉力；（2）这时小球运动的线速度；（3）如果桌面高出地面0.8 m，线断裂后小球沿垂直于桌子边缘的方向水平飞出去落在离桌面的水平距离．【答案】（1）线断裂的瞬间，线的拉力为45N；（2）线断裂时小球运动的线速度为5m/s；（3）落地点离桌面边缘的水平距离2m．【解析】【分析】【详解】(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用;重力mg、桌面弹力F N和细线的拉力F,重力mg和弹力F N平衡，线的拉力提供向心力，有：F N=F=mω2R，设原来的角速度为ω0,线上的拉力是F0,加快后的角速度为ω,线断时的拉力是F1，则有：F1:F0=ω2: 2=9:1，又F1=F0+40N，所以F0=5N,线断时有：F1=45N.(2)设线断时小球的线速度大小为v,由F1=2vmR，代入数据得：v=5m/s.(3)由平抛运动规律得小球在空中运动的时间为：t =220.810h s g ⨯==0.4s ，则落地点离桌面的水平距离为：x =vt =5×0.4=2m .2．如图所示，在光滑的圆锥体顶部用长为的细线悬挂一质量为的小球，因锥体固定在水平面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动，小球静止时细线与母线给好平行，已知，重力加速度g 取若北小球运动的角速度，求此时细线对小球的拉力大小。

【答案】【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出支持力为零时，小球的线速度的大小，从而确定小球有无离开圆锥体的斜面，若离开锥面，根据竖直方向上合力为零，水平方向合力提供向心力求出线对小球的拉力大小。

高中物理生活中的圆周运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

高中物理生活中的圆周运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1．如图所示，粗糙水平地面与半径为R =0.4m 的粗糙半圆轨道BCD 相连接，且在同一竖直平面内，O 是BCD 的圆心，BOD 在同一竖直线上．质量为m =1kg 的小物块在水平恒力F =15N 的作用下，从A 点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B 点时撤去F ，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D 点，已知A 、B 间的距离为3m ，小物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g 取10m/s 2．求：（1）小物块运动到B 点时对圆轨道B 点的压力大小．（2）小物块离开D 点后落到地面上的点与D 点之间的距离【答案】（1）160N （2）2 【解析】【详解】（1）小物块在水平面上从A 运动到B 过程中，根据动能定理，有：（F -μmg ）x AB =12mv B 2-0 在B 点，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得：2Bv N mg m R-=联立解得小物块运动到B 点时轨道对物块的支持力为：N =160N由牛顿第三定律可得，小物块运动到B 点时对圆轨道B 点的压力大小为：N ′=N =160N （2）因为小物块恰能通过D 点，所以在D 点小物块所受的重力等于向心力，即：2Dv mg m R=可得：v D =2m/s设小物块落地点距B 点之间的距离为x ，下落时间为t ，根据平抛运动的规律有： x =v D t ，2R =12gt 2解得：x =0.8m则小物块离开D 点后落到地面上的点与D 点之间的距离20.82m l x ==2．光滑水平面AB 与一光滑半圆形轨道在B 点相连，轨道位于竖直面内，其半径为R ，一个质量为m 的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度，当它经B点进入半圆形轨道瞬间，对轨道的压力为其重力的9倍，之后向上运动经C点再落回到水平面，重力加速度为g.求：(1)弹簧弹力对物块做的功；(2)物块离开C点后，再落回到水平面上时距B点的距离；(3)再次左推物块压紧弹簧，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为多少？【答案】(1)（2）4R（3）或【解析】【详解】（1）由动能定理得W＝在B点由牛顿第二定律得：9mg－mg＝m解得W＝4mgR（2）设物块经C点落回到水平面上时距B点的距离为S，用时为t，由平抛规律知S=v c t2R=gt2从B到C由动能定理得联立知，S= 4 R（3）假设弹簧弹性势能为ＥＰ，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则物块可能在圆轨道的上升高度不超过半圆轨道的中点，则由机械能守恒定律知ＥＰ≤mgR若物块刚好通过C点，则物块从B到C由动能定理得物块在C点时mg＝m则联立知：ＥＰ≥mgR .综上所述，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为ＥＰ≤mgR 或ＥＰ≥mgR .3．如图所示，用绝缘细绳系带正电小球在竖直平面内运动，已知绳长为L ，重力加速度g ，小球半径不计，质量为m ，电荷q ．不加电场时，小球在最低点绳的拉力是球重的9倍。

高考物理系统性复习 (考点分析) 第一节圆周运动、向心力、向心加速度(附解析)

【考点分析】第一节圆周运动、向心力、向心加速度【考点一】描述圆周运动物理量的关系【典型例题1】(2022•上海市青浦区高三(上)一模) A 、B 两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图)，在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则它们( )A ．线速度大小之比为2∶3B ．角速度大小之比为3∶4C ．圆周运动的半径之比为9∶8D ．向心加速度大小之比为2∶1【解析】 A ．在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，根据sv t=，可知，线速度大小之比为4:3，选项A 错误；B ．因速度方向的改变量等于转过的圆心角，快艇在相同时间内运动方向改变的角度之比是3∶2，根据=tθω，可知，角速度大小之比为3∶2，选项B 错误；C ．根据v=ωr ，可得vr ω=，可知，圆周运动的半径之比为8∶9，选项C 错误；D ．根据a =ωv ，可知，向心加速度大小之比为2∶1，选项D 正确。

故选D 。

【答案】 D【考点二】双传动装置的问题【典型例题2】 (2021·河北省保定市摸底考试)如图所示，匀速转动的齿轮1O 和2O ，齿数比为m ：n 。

下列说法正确的是( )A ． 1O 和2O 转动周期之比为m ：nB ． 1O 和2O 转动周期之比为n ：mC ． 1O 和2O 转动角速度大小之比为n mD ．齿轮上A 、B 两点的线速度大小之比为n ：m【解析】 ABC ．两轮在齿轮处的线速度的大小相同，齿轮的转速与齿数成反比，所以转速之比：12n mωω=，又T=2πω，所以O1和O2转动周期之比为1221T mT nωω==，故A正确，B错误，C错误；D．齿轮传动边缘点线速度相等，故D错误。

故选A。

【答案】 A【归纳总结】常见的传动方式传动装置图示特点齿轮传动两齿轮边缘的两点A，B线速度大小相等v A=v B，角速度ABωω=BArr，转动方向相反皮带轮传动两轮边缘的两点A，B线速度大小相等v A=v B，角速度ABωω=BArr，转动方向相同链条传动两轮边缘的两点A，B线速度大小相等v A=v B，角速度ABωω=BArr，转动方向相同同轴转动扇叶上的两点A，B角速度大小相等ωA=ωB，线速度ABvv=ABrr，转动方向相同【考点三】多传动装置的问题【典型例题3】(2021·浙江月考)两级皮带传动装置如图所示，轮1和轮2的半径相同，轮2和轮3两个同心轮固定在一起，轮3和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，转动时皮带和轮子之间均不打滑，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比()A．线速度大小之比为1：4B．向心加速度大小之比为8：1C．周期之比为4：1D ．角速度大小之比为1：8【解析】 A ．由图可知，1与3边缘的线速度相等，2与4边缘的线速度相等；2与3的角速度相等，根据v r ω=，可知322v v =，所以得3222a c v v v v ===，其中v 2、v 3为轮2和轮3边缘的线速度，则:1:2a c v v =，故A 错误；B ．设轮4的半径为r ，则222()12288c a ca c a v v v a a r r r ====，即:1:8a c a a =，故B 错误；CD ．由14a a a c c cv r v r ωω==，又2T πω=，故41a c T T =，故C 正确D 错误。

圆周运动基础知识归纳与经典例题

高一辅导讲义1圆周运动基础知识归纳与经典例题1、关于匀速圆周运动（1）条件：①物体在圆周上运动；②任意相等的时间里通过的圆弧长度相等。

（2）性质：匀速圆周运动是加速度变化（大小不变而方向不断变化）的变加速运动。

（3）匀速圆周运动的向心力：①是按力的作用效果来命名的力，它不是具有确定性质的某种力，相反，任何性质的力都可以作为向心力。

例如，小铁块在匀速转动的圆盘上保持相对静止的原因是，静摩擦力充当向心力，若圆盘是光滑的，就必须用线细拴住小铁块，才能保证小铁块同圆盘一起做匀速转动，这时向心力是由细线的拉力提供。

②向心力的作用效果是改变线速度的方向。

做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力，它是产生向心加速度的原因，其方向一定指向圆心，是变化的（线速度大小变化的非匀速圆周运动的物体所受的合外力不指向圆心，它既要改变速度方向，同时也改变速度的大小，即产生法向加速度和切向加速度）。

③向心力可以是某几个力的合力，也可以是某个力的分力。

例如，用细绳拴着质量为m 的物体，在竖直平面内做圆周运动到最低点时，其向心力由绳的拉力和重力（mg T F −=拉向）两个力的合力充当。

而在圆锥摆运动中，小球做匀速圆周运动的向心力则是由重力的分力（θtan mg F =向，其中θ为摆线与竖直轴的夹角）充当，因此决不能在受力分析时沿圆心方向多加一个向心力。

④物体做匀速圆周运动所需向心力大小可以表示为：2222T r mr mr m ma F ω====二、描述圆周运动的物理量1．线速度（1）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢．（2）方向：质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向．（3）大小：v ＝s /t （s 是t 时间内通过的弧长）．2．角速度（1）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢．（2）大小：ω＝φ/t （rad/s），φ是连接质点和圆心的半径在t 时间内转过的角度． 3．周期T ，频率f做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期．做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫做频率，也叫转速． 4．v 、ω、T、f 的关系所示，由于轮胎太旧，d处图4—2—9，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与。

物理(圆周运动)复习要点及例题解答

物理（圆周运动）复习要点及例题解答Ⅰ基础知识：一.向心力1.概念：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。

2.方向：向心力指向圆心，方向不断变化。

3.作用：向心力的作用效果——只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小4.大小：r a 2ω=； r v a 2=二.向心加速度1.概念：做圆周运动的物体，在向心力F 的作用下必然要产生一个加速度，据牛顿运动定律得到：这个加速度的方向与向心力的方向相同，叫做向心加速度。

2.向心加：速度的方向同于向心力的方向，时刻指向圆心，由于a 向的方向时刻在变，所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。

3大小：结合牛顿运动定律推导得到r a 2ω= r v a 2=三.描述匀速圆周运动快慢的物理量1.线速度：线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度；线速度的大小t s v =，线速度是矢量，它既有大小，也有方向。

2.角速度：角速度是物体做圆周运动单位时间转过的角度；匀速圆周的角速度ω 是恒定的；单位的写法rad/s3.周期（T ）、频率（f ）和转速（n ）4.线速度、角速度、周期之间的关系wr v T r w t rr v =⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==ππ22 Ⅱ.例题分析例题1.如图1所示，一圆盘可绕一通过圆心O 且垂直盘面的竖直轴转动。

在圆盘上放置一木块，木块圆盘一起作匀速运动，则 [ ]A.木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块运动方向相反B.木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块运动方向相同C.木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆心D.木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆心例题2.如图3所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且R A=R C=2R B，则三质点的向心加速度之比a A：a B：a C等于 [ ]A.4：2：1B.2：1：2C.1：2：4D.4：1：4例题3.如图2所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是 [ ]A.重力B.弹力C.静摩擦力D.滑动摩擦力例题4.一可转动的圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M与m（M＞m），它们与圆盘之间的动摩擦因数为μ，两物体用一根长为L的轻绳连在一起，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直，要使两物体与转盘之间不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大值不得超过多少例题5.如图，一质量为0.5kg的小球，用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动，求：（1）当小球在圆上最高点速度为4m/s时，细线的拉力是多少？（2）当小球在圆下最低点速度为6m/s时，绳拉力是多少？（g=10m/s2）例题6.如图所示，飞机在半径为R的竖直平面内翻斤斗，已知飞行员质量为m，飞机飞至最高点时，对座位压力为N，此时飞机的速度多大？例题7.如图MN为水平放置的光滑圆盘，半径为1.0m，其中心O处有一个小孔，穿过小孔的细绳两端各系一小球A和B，A、B两球的质量相等。

高一物理必修二_第二章圆周运动知识点与例题练习

1．物体的运动轨迹是圆的运动叫圆周运动圆周运动圆周运动是变速．．速率．．运动，“速”特指匀速圆周运动：质点沿圆周运动，任意．．相等时间内通过的圆弧长度相等（但任意相等时间内，位移大小．．相等）2．线速度：方向：切线方向单位：m/s角速度：方向：右手螺旋定则单位：rad/s转速(n)：质点在单位时间内转过的圈数。

单位：r/s或r/min周期(T)：质点转动一周所用的时间。

单位：s3．几个有用的结论：①同轴转动的物体上各点转动的周期和角速度均相同②皮带不打滑时，皮带上各点和轮子边缘．．各点的线速度大小相等③两齿轮间不打滑时，两轮边缘．．各点的线速度大小相等4．向心力狭隘定义：物体做圆周运动时，所受的沿半径指向圆心方向的力(合力)。

向心力广义定义：质点（或物体）作曲线运动时所需的指向曲率中心的力，又称法向力。

向心力简单定义：改变物体运动方向的力．．．．．．．．．．。

5．对向心力的理解：①向心力是物体所受到的指向圆心方向的合力的新名字．．．，故受力分析时，不能“强迫”物体再受一个向心力．．．．．．．，只能思考，是由哪些力去“充当”“提供”向心力。

②不是因为物体做圆周运动而产生了向心力，而是因为物体受到指向圆心的力(向心力)才做圆周运动。

③向心力是从力的作用效果．．角度来命名的，它不是具有确定性质的某种类型的力。

相反，任何性质的力都可以作为向心力。

④向心力来源：它可是某种性质的一个力，或某个力的分力，还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。

⑤向心力总指向圆心，时刻垂直于速度方向，故向心力只能改变速度的方向，不能改变速度的大小。

6．向心加速度：与向心力相呼应的加速度，指向圆心，总垂直于速度方向。

匀速圆周运动是变速运动，是变加速．．．运动（加速度方向在变）。

7．变速圆周运动和匀速圆周运动的特点：8．圆周运动方程F合== 的理解：左边F合是外界(如绳子)实际提供的．．．力右边是物体做圆周运动需要的．．．力的大小等号的含义是：“满足”、“提供”、“充当”①F合= 时，物体刚好．．能做圆周运动；②F合< 时，物体做离心运动；③F合> 时，物体做近心运动。

圆周运动知识点与经典练习

圆周运动知识点与经典练习一、圆周运动的基本概念圆周运动是指物体沿着圆周路径进行的运动。

在圆周运动中，物体的运动轨迹是一个圆，其速度方向不断变化。

1、线速度（v）线速度是物体在圆周运动中通过的弧长与所用时间的比值。

线速度的大小等于弧长除以时间，即 v ＝Δs/Δt。

线速度的方向沿圆周的切线方向。

2、角速度（ω）角速度是物体在单位时间内转过的角度。

角速度的大小等于角度的变化量除以时间，即ω ＝Δθ/Δt。

角速度的单位是弧度每秒（rad/s）。

3、周期（T）和频率（f）周期是物体做圆周运动一周所用的时间，频率则是单位时间内完成圆周运动的次数。

它们之间的关系是 T ＝ 1/f。

4、转速（n）转速是指物体单位时间内转过的圈数，单位通常为转每秒（r/s）或转每分钟（r/min）。

二、圆周运动的线速度、角速度、周期之间的关系1、线速度与角速度的关系v ＝ωr，其中 r 是圆周运动的半径。

2、线速度与周期的关系v ＝2πr/T3、角速度与周期的关系ω ＝2π/T三、向心加速度向心加速度是描述物体在圆周运动中速度方向变化快慢的物理量。

向心加速度的大小为 a ＝ v²/r ＝ω²r，方向始终指向圆心。

四、向心力1、向心力的定义向心力是使物体做圆周运动的力，其方向始终指向圆心。

2、向心力的来源向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由某个力的分力提供。

3、向心力的大小F ＝ ma ＝ mv²/r ＝mω²r五、常见的圆周运动模型1、水平圆盘上的物体随圆盘转动当圆盘匀速转动时，物体受到的摩擦力提供向心力。

若摩擦力不足以提供所需的向心力，物体将相对圆盘滑动。

2、圆锥摆摆球在水平面内做圆周运动，摆线的拉力和重力的合力提供向心力。

3、汽车在弯道上行驶汽车在水平弯道上转弯时，地面对汽车的摩擦力提供向心力。

为了安全，弯道通常设计成外高内低的倾斜路面，以减小对摩擦力的依赖。

4、拱形桥和凹形桥汽车通过拱形桥的最高点时，重力和支持力的合力提供向心力；通过凹形桥的最低点时，支持力和重力的合力提供向心力。

物理圆周运动经典习题(含详细答案)

１. 在观看双人花样滑冰表演时，观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动.已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°，重力加速度为g =１0 m ／s 2,若已知女运动员的体重为35 k g ，据此可估算该女运动员( )A ．受到的拉力约为３５0２ N ﻩﻩB ．受到的拉力约为35０ NC ．向心加速度约为10 ｍ/ｓ2 ﻩﻩD.向心加速度约为１0错误! m/s 2图4－2-111. 解析：本题考查了匀速圆周运动的动力学分析．以女运动员为研究对象，受力分析如图．根据题意有G ＝mg ＝3５0 N;则由图易得女运动员受到的拉力约为350错误! N ，Ａ正确;向心加速度约为1０ m/s 2,C 正确．答案：A Ｃ2．中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图4-2-12所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是（ )Ａ．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B ．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动C ．公路在设计上可能内(东)高外(西)低Ｄ.公路在设计上可能外(西)高内(东)低图4－2-122解析:由题图可知发生事故时,卡车在做圆周运动，从图可以看出卡车冲入民宅时做离心运动，故选项A 正确，选项Ｂ错误；如果外侧高,卡车所受重力和支持力提供向心力,则卡车不会做离心运动，也不会发生事故，故选项Ｃ正确.答案:ＡC３. （201０·湖北部分重点中学联考)如图4-2-１3所示，质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动，已知重力加速度为g ，空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )A ．该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于２π＼r （Ｒg） B ．该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2π错误!C.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于２mgD.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于２m ｇ图４－2－1３３解析：要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则有ｍg =m v ２R,解得该盒子做匀速圆周运动的速度v ＝ｇR ,该盒子做匀速圆周运动的周期为T ＝2πR v =2π错误!.选项A 错误,Ｂ正确；在最低点时，盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力,由F -mg =错误!，解得Ｆ＝2ｍg ,选项C 、D 错误．答案：B4.图示所示, 为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r 1，从动轮的半径为ｒ2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n ,转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是( ) Ａ.从动轮做顺时针转动 ﻩ B.从动轮做逆时针转动C.从动轮的转速为错误!ｎ ﻩ Ｄ．从动轮的转速为错误!n4解析：本题考查的知识点是圆周运动．因为主动轮顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动,所以从动轮逆时针转动，选项A 错误B 正确;由于通过皮带传动,皮带与轮边缘接触处的速度相等，所以由２πnr １＝2πｎ2ｒ2 n 为频率,2πn 为角速度,得从动轮的转速为ｎ２=错误!，选项Ｃ正确D 错误．答案：BC5.质量为m 的石块从半径为R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图4-２-17所示,那么( ）A ．因为速率不变,所以石块的加速度为零Ｂ．石块下滑过程中受的合外力越来越大C ．石块下滑过程中受的摩擦力大小不变D ．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心图4-2-175解析：由于石块做匀速圆周运动，只存在向心加速度，大小不变，方向始终指向球心,D 对，Ａ错.由Ｆ合=F 向=ma 向知合外力大小不变,B 错，又因石块在运动方向（切线方向)上合力为零，才能保证速率不变,在该方向重力的分力不断减小,所以摩擦力不断减小，Ｃ错.答案:Ｄ6.2008年4月28日凌晨,山东境内发生两列列车相撞事故,造成了大量人员伤亡和财产损失.引发事故的主要原因是其中一列列车转弯时超速行驶．如图4-2-１8所示,是一种新型高速列车,当它转弯时,车厢会自动倾斜，提供转弯需要的向心力;假设这种新型列车以3６0 k ｍ／h 的速度在水平面内转弯，弯道半径为1.5 k m ，则质量为7５ k g 的乘客在列车转弯过程中所受到的合外力为（ )A ．500 N ﻩﻩB ．1 000 N ﻩﻩC ．500错误! N D.０图4－2－1８6解析:360 kｍ／h=100 m/ｓ，乘客在列车转弯过程中所受的合外力提供向心力F=＼f(ｍｖ２，r)=7５×＼f(10０2，1．5×103）Ｎ=５00 N.答案:A7.如图4-2－19甲所示，一根细线上端固定在S点,下端连一小铁球A,让小铁球在水平面内做匀速圆周运动,此装置构成一圆锥摆(不计空气阻力)．下列说法中正确的是()A．小球做匀速圆周运动时,受到重力、绳子的拉力和向心力作用B.小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于＼ｆ（ｇ，l)(l为摆长)C.另有一个圆锥摆，摆长更大一点,两者悬点相同,如图4－2－19乙所示，如果改变两小球的角速度，使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则B球的角速度大于Ａ球的角速度D.如果两个小球的质量相等，则在图乙中两条细线受到的拉力相等图4－２－19 ７解析:如下图所示，小铁球做匀速圆周运动时，只受到重力和绳子的拉力,而向心力是由重力和拉力的合力提供,故Ａ项错误．根据牛顿第二定律和向心力公式可得：ｍｇtaｎθ=ｍlω2sｉｎθ,即ω=错误!.当小铁球做匀速圆周运动时，θ一定大于零,即cｏs θ一定小于１，因此,当小铁球做匀速圆周运动时角速度一定大于g/ｌ,故B项正确．设点Ｓ到点O的距离为h,则mg tan θ＝ｍhω２tan θ,即ω＝ｇ/h，若两圆锥摆的悬点相同,且两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动时，它们的角速度大小一定相等,即C项错误.如右上图所示，细线受到的拉力大小为ＦT=错误!,当两个小球的质量相等时，由于θA＜θB，即cos θＡ＞cos θＢ,所示A球受到的拉力小于B球受到的拉力,进而可以判断两条细线受到的拉力大小不相等，故Ｄ项错误．答案：B8.汽车甲和汽车乙质量相等,以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在乙车的外侧.两车沿半径方向受到的摩擦力分别为Ff甲和Ff乙．以下说法正确的是（）A.Ff甲小于Ff乙B．Ｆf甲等于Ｆｆ乙C.Ff甲大于Ｆｆ乙ﻩD.Ff甲和Ff乙大小均与汽车速率无关8解析:本题重点考查的是匀速圆周运动中向心力的知识．根据题中的条件可知,两车在水平面做匀速圆周运动，则地面对车的摩擦力来提供其做圆周运动的向心力，则F 向＝f ,又有向心力的表达式F 向＝m v ２r ，因为两车的质量相同,两车运行的速率相同,因此轨道半径大的车的向心力小,即摩擦力小，A 正确. 答案:A9. 在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图4－2-2０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. 错误! B ．错误! Ｃ．错误! D. 错误!图4－２-20９解析:考查向心力公式.汽车做匀速圆周运动,向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供,且向心力的方向水平,向心力大小F 向=mg ta ｎ θ,根据牛顿第二定律:F 向=m ＼ｆ（v 2,Ｒ)，t ａn θ=＼f(h,d )，解得汽车转弯时的车速v = 错误!,Ｂ对．答案：B10.如图4－２-24所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心O Ｏ′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为Ｒ和H ,筒内壁A 点的高度为筒高的一半．内壁上有一质量为ｍ的小物块随圆锥筒一起做匀速转动,则下列说法正确的是( )A.小物块所受合外力指向Ｏ点B.当转动角速度ω＝错误!时,小物块不受摩擦力作用C.当转动角速度ω> 错误!时,小物块受摩擦力沿AO 方向D ．当转动角速度ω< 错误!时，小物块受摩擦力沿AO 方向图4－2－24１0解析：匀速圆周运动物体所受合外力提供向心力，指向物体圆周运动轨迹的圆心,A 项错；当小物块在Ａ点随圆锥筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时，小物块在筒壁A 点时受到重力和支持力的作用，它们的合力提供向心力，设筒转动的角速度为ω，有：mg t ａn θ＝mω2·错误!，由几何关系得:t ａｎ θ=ＨR,联立以上各式解得ω=错误!,B 项正确;当角速度变大时，小物块所需向心力增大,故摩擦力沿AO 方向，其水平方向分力提供部分向心力,C 项正确；当角速度变小时，小物块所需向心力减小,故摩擦力沿OA 方向,抵消部分支持力的水平分力,Ｄ项错.答案:BC１1. 如图4－２-25所示，一水平光滑、距地面高为h 、边长为a 的正方形MNPQ 桌面上,用长为Ｌ的不可伸长的轻绳连接质量分别为m A 、ｍＢ的A 、B 两小球,两小球在绳子拉力的作用下,绕绳子上的某点O 以不同的线速度做匀速圆周运动,圆心O 与桌面中心重合，已知m A ＝0．5 k g,L =1.2 m,L AO ＝0.8 m ，a ＝2.1 m,h =１.25 m ，A 球的速度大小v Ａ＝0．4 m/s,重力加速度g 取10 m/s ２，求:（1)绳子上的拉力Ｆ以及B 球的质量m B ;(2)若当绳子与M Ｎ平行时突然断开，则经过1.5 s 两球的水平距离；（与地面撞击后。

高中物理必修二｜圆周运动及向心力知识点总结与习题练习

高中物理必修二｜圆周运动及向心力知识点总结与习题练习高中物理 2018-07-02马上要期末考试了，物理君为大家做一做知识点梳理~今天是必修二的圆周运动及向心力的章节。

一、匀速圆周运动1.定义：物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动，物体运动的线速度大小不变的圆周运动即为匀速圆周运动。

2.特点：①轨迹是圆；②线速度、加速度均大小不变，方向不断改变，故属于加速度改变的变速曲线运动，匀速圆周运动的角速度恒定；③匀速圆周运动发生条件是质点受到大小不变、方向始终与速度方向垂直的合外力；④匀速圆周运动的运动状态周而复始地出现，匀速圆周运动具有周期性。

3.描述圆周运动的物理量：（1）线速度v是描述质点沿圆周运动快慢的物理量，是矢量；其方向沿轨迹切线，国际单位制中单位符号是m/s，匀速圆周运动中，v 的大小不变，方向却一直在变；（2）角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量，是矢量；国际单位符号是rad／s；（3）周期T是质点沿圆周运动一周所用时间，在国际单位制中单位符号是s；（4）频率f是质点在单位时间内完成一个完整圆周运动的次数，在国际单位制中单位符号是Hz；（5）转速n是质点在单位时间内转过的圈数，单位符号为r/s，以及r/min．4.各运动参量之间的转换关系：模型一：共轴传动模型二:皮带传动模型三：齿轮传动练习题1、一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，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：小球A、B的运动状态即运动条件均相同，属于三种模型中的皮带传送。

则可以知道，两个小球的线速度v相同，B错；因为RA>RB，则ωA<><>2、两个大轮半径相等的皮带轮的结构如图所示，AB两点的半径之比为2 : 1，CD两点的半径之比也为2 : 1，则ABCD四点的角速度之比为，这四点的线速度之比为。

力学练习题圆周运动与向心力的计算

力学练习题圆周运动与向心力的计算力学练习题——圆周运动与向心力的计算力学是物理学的一个重要分支，研究物体在力的作用下的运动规律。

圆周运动是力学中常见的一种运动形式，它具有一定的特点和规律。

本文将围绕力学练习题展开，重点讨论圆周运动以及与之相关的向心力的计算问题。

1. 圆周运动概述圆周运动是物体沿着圆周轨道做匀速运动的一种形式。

在圆周运动中，物体始终受到一个朝向圆心的力，称为向心力。

向心力的作用使得物体沿着圆周轨道做曲线运动，保持半径不变。

2. 向心力的计算公式在圆周运动中，向心力可以通过以下公式进行计算：F = m * a_c其中，F表示向心力，m表示物体的质量，a_c表示物体受向心力作用下的加速度。

3. 向心力计算示例现假设有一个半径为R的圆周轨道，一质量为m的物体以速度v匀速运动在该圆周上。

我们来计算物体在圆周运动中所受的向心力大小。

根据圆周运动的性质，物体不断改变速度方向，产生向心加速度。

向心加速度的大小可以通过以下公式计算：a_c = v^2 / R其中，v为物体在圆周运动中的速度，R为圆周的半径。

代入向心加速度公式，结合质量m，可以计算出向心力的大小：F = m * (v^2 / R)4. 圆周运动与向心力的实际应用圆周运动和向心力是许多现实场景中的重要概念。

例如，汽车在转弯时会受到向心力的作用，这导致了车身向内侧倾斜的感觉。

在过山车等游乐设施中，乘客的身体会受到向心力的约束，产生一种被扣在座椅上的感觉。

另外，在天体运动中，行星绕太阳、卫星绕行星的轨道运动都可以看作圆周运动。

通过对向心力的计算，我们可以研究它们的运动轨迹、周期等物理特性。

5. 圆周运动与向心力的相关问题在力学练习中，常常会遇到涉及圆周运动和向心力的问题，需要运用相关公式进行计算。

例如，给定物体的质量、速度和圆周半径，要求计算物体所受向心力的大小；或者给定物体质量、圆周半径和向心力的大小，要求求解物体的速度等。

这些问题旨在考察学生对圆周运动和向心力的理解，以及能否运用所学知识解决实际问题。

圆周运动知识点及习题

1．描述圆周运动的物理量1）线速度:是描述质点绕圆周运动快慢的物理量,某点线速度的方向即为该点切线方向,其大小的定义式为：t l v ∆∆=． 2）角速度: 是描述质点绕圆心圆周运动快慢的物理量,其定义式为：t w ∆∆=θ,国际单位为rad/s ．3）周期和频率:周期和频率都是描述圆周运动快慢的物理量,用周期和频率计算线速度的公式为rf T r v ππ22==, 用周期和频率计算角速度的公式为f Tw ππ22==. 4）向心加速度: 是描述质点线速度方向变化快慢的物理量, 向心加速度的方向指向圆心,其大小的定义式为rv a 2=或2rw a =． 5）向心力: 向心力是物体做圆周运动时受到的总指向圆心的力，其作用效果是使物体获得向心加速度(由此而得名)，其作用效果是只改变线速度的方向，而不改变线速度的大小,其大小可表示为rv m 2F =或2mrw F =．方向时刻与运动的方向垂直.它是根据效果命名的力. 说明：向心力，可以是几个力的合力，也可以是某个力的一个分力；既可能是重力、弹力、摩擦力，也可能是电场力、磁场力或其他性质的力．如果物体作匀速圆周运动，则所受合力一定全部用来提供向心力．2．匀速圆周运动1）定义：做圆周运动的物体，在相同的时间内通过的弧长都相等．在相同的时间物体与圆心的连线转过的角度都相等．2）特点：在匀速圆周运动中, 线速度的大小不变, 线速度的方向时刻改变. 所以匀速圆周运动是一种变速运动．做匀速圆周运动的物体向心力就是由物体受到的合外力提供的.3．离心运动:1）定义：做匀速圆周运动的物体，当其所受向心力突然消失或不足以提供向心力时而产生的物体逐渐远离圆心的运动，叫离心运动．2）特点：（1）当F 合=2ωmr 的情况，即物体所受力等于所需向心力时，物体做圆周运动.（2）当F 合<2ωmr 的情况，即物体所受力小于所需向心力时，物体沿曲线逐渐远离圆心做离心运动. 了解离心现象的特点，不要以为离心运动就是沿半径方向远离圆心的运动．（3）当F 合＞2ωmr 的情况，即物体所受力大于所需向心力时，表现为向心运动的趋势竖直平面内的圆周运动中的临界问题）轻绳模型：一轻绳系一小球在竖直平面内做圆周运动。

物理练习题匀速圆周运动与向心力

物理练习题匀速圆周运动与向心力物理练习题：匀速圆周运动与向心力匀速圆周运动是指质点在一个圆的轨迹上做匀速运动。

在这个运动过程中，质点所受到的力是向心力。

一、题目背景假设有一个质点，它沿着一个半径为R的圆轨迹做匀速运动。

我们需要研究这个过程中的向心力是如何影响质点的运动的。

二、问题分析在这个问题中，我们需要回答以下几个问题：1. 向心力的方向是什么？大小又如何计算？2. 匀速圆周运动的周期是多少？3. 质点沿圆周运动的速度大小是多少？三、解决方案1. 向心力的方向是指向圆心的方向，它使质点保持在圆轨迹上。

向心力的大小可以通过以下公式计算：F = m * v^2 / R其中，F表示向心力，m表示质点的质量，v表示质点的速度，R 表示圆的半径。

2. 匀速圆周运动的周期可以通过以下公式计算：T = 2πR / v其中，T表示周期，R表示圆的半径，v表示质点的速度。

3. 质点沿圆周运动的速度大小可以通过以下公式计算：v = 2πR / T其中，v表示速度，R表示圆的半径，T表示周期。

四、解题过程假设圆的半径为R，质点的质量为m，质点的速度为v。

根据公式1，可以计算出向心力F：F = m * v^2 / R根据公式2，可以计算出周期T：T = 2πR / v根据公式3，可以计算出速度v：v = 2πR / T五、实例求解假设圆的半径R为5m，质点的质量m为2kg，质点的速度v为10m/s。

根据公式1，计算向心力F：F = 2 * 10^2 / 5 = 40N根据公式2，计算周期T：T = 2π * 5 / 10 = πs根据公式3，计算速度v：v = 2π * 5 / π = 10m/s六、总结通过以上的分析和计算，我们了解了匀速圆周运动中向心力的概念和计算方法。

向心力的方向指向圆心，大小与质点的质量和速度的平方成正比，与圆的半径成反比。

周期和速度的计算公式也给出了圆周运动的定量关系。

这些知识可以应用于实际问题中，帮助我们更好地理解和分析匀速圆周运动的特性。

考点训练12圆周运动向心力公式及应用

C.从 a 到 b，物块处于超重状态 D.从 b 到 a，物块处于超重状态答案：D
故选 C.
解析：物块在 d 点只受两个力作用（重力、木板
7.质量不计的轻质弹性杆 P 插在桌面上，杆另一对它的支持力），在 c 点也不可能受三个力作用，A
端固定一个质量为 m 的小球.今使小球沿水平方向做错.因做匀速圆周运动，物块受到的合外力始终指向
解析：杆上端给予小球的作用力跟重力的合力的
有：mg+FN=m
v1 2 R
→FN
=m(
v1 2 R
-g)
①
方向应指向圆心，如图，显然
F= (mg )2 (mR 2 )2 ,C 选项正确.
FN
′-mg=m
v22 R
→FN′=m(
v22 R
+g)
②
8.(2006 华师一附中高三检测)如图所示，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
半径为 R 的匀速圆周运动，角速度为 ω，如图所示，圆心，B 错.从 b→a,物块的加速度总有竖直向上的分
则杆的上端受到的作用力大小为（）
量，处于超重状态，D 对 C 错.
9.(2006 江西南昌重点中学高三检测)乘坐如图所
示游乐园的过山车时，质量为 m 的人随车在竖直平
面内沿圆周轨道运动.下列说法正确的是（）
答案：arctan v 2 Rg
FN=FN′+mg
v2 Ff=m R
① ②
由题意 FN =η ③ Ff
解①②③得：FN′=ηm v 2 -mg. R
鹤岗市第一中学
解析：如右图所示，要使摩擦力为零，必使车受的重力与支持力的合力提供向心力，则：

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

圆周运动与向心力知识点训练
(经典题型)
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
（4
题）
（第8题）（第9题）
（3题）
（第7题）圆周运动与向心力训练题
1、关于向心力，以下说法中不正确的是（）
A ．是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力
B ．向心力就是做圆周运动的物体所受的合力
C ．向心力是线速度变化的原因
D ．只要物体受到向心力的作用，物体就做匀速圆周运动
2、如右上图所示，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，摩擦力减小
D ．物体所受弹力增大，摩擦力不变
3、如右上图所示，A 、B 、C 三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A 的质量是2m ，B 和C 的质量均为m ，A 、B 离轴为R ，C 离轴为2R 。

当圆台旋转时，则（）
A ．若A 、
B 、
C 均未滑动，则C 的向心加速度最大 B ．若A 、B 、C 均未滑动，则B 的摩擦力最小 C ．当圆台转速增大时，B 比A 先滑动
D ．圆台转速增大时，C 比B 先滑动
4、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，有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。

则下列说法正确的是（）
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
5、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
6、下列关于向心力的说法中正确的是（）
A ．物体受到向心力的作用才可能做圆周运动
B ．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的，但受力分析时应该画出
C ．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或某几种力的合力
D ．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢
7、如图所示的圆锥摆中，摆球A 在水平面上作匀速圆周运动，关于A 的受力情况，下列说法中正确的是（） A ．摆球A 受重力、拉力和向心力的作用； B ．摆球A 受拉力和向心力的作用； C ．摆球A 受拉力和重力的作用； D ．摆球A 受重力和向心力的作用。

8、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是 ( ) A ．重力 B ．弹力 C ．静摩擦力 D ．滑动摩擦力
（第12题）
9、如图所示，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。

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，静摩擦力的方向指向圆心
C ．木块A 受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相反
D ．木块A 受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相同
10、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°角，乙转过45°角。

则它们的向心力之比为（） A ．1∶4 B ．2∶3 C ．4∶9 D ．9∶16
11、如图所示，长为L 的悬线固定在O 点，在O 点正下方2
L
处有一钉子
C ，把悬线另一端的小球m 拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）
A ．线速度突然增大
B ．角速度突然增大
C ．向心加速度突然增大
D ．悬线拉力突然增大
12、如图是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P 和Q 可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，m P =2m Q ，当整个装置以ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时（）
A ．两球受到的向心力大小相等
B ．P 球受到的向心力大于Q 球受到的向心力
C ．r P 一定等于
2
Q r D ．当ω增大时，P 球将向外运动
13、如图所示，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 μ，则（） A ．F μ=μmg B ．F μ＜μmg C ．F μ＞μmg D ．无法确定F μ的值
14、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
15、如图所示，质量为m 的滑块从半径为R 的光滑固定圆弧形轨道的a 点滑到b 点，下列说法中正确的是（）
A ．它所受的合外力的大小是恒定的
B ．向心力大小逐渐增大
C ．向心力逐渐减小
D ．向心加速度逐渐增大
（第15题）
（第13
题）
16、长为L 的细线，拴一质量为m 的小球，一端固定于O 点。

让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图所示。

当摆线L 与竖直方向的夹角是α时，求：（1）线的拉力F ；（2）小球运动的线速度的大小；（3）小球运动的角速度及周期。

（答案 (1)F =mg /cos α (2)v =ααsin tan gL (3)ω
=
α
cos L g T =2πg
L αcos ）
17、如图所示，行车的钢丝长L=3m ，下面吊着质量为m=×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（×104N ）
18、如图所示，支架质量为M ，始终静止在水平地面上，转轴Ｏ处用长为l 的线悬挂一个质量为m 的小球．
(1)把线拉至水平静止释放小球．小球运动到最低点处时，水平面对支架的支持力N 为多大 (2)若使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球运动到最高点处时，支架恰好对水平地面无压力，则小球在最高点处的速度v 为多大答案：⑴Mg ＋3mg ；⑵m
gl m M v )(+=
19、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（3∶2）
20．如图，倾角为θ的光滑斜面上有一质量如图所示，两根线系着同一小球，两根线的另一端连接于竖直轴上的A 、B 两点，其中Ac 长度为l ＝2 m ．今使小球绕竖直轴以角速度ω匀速转动而使两线均被拉直，分别与杆夹30°和45°角，则转动角速度ω的取值范围应如何
答案：s rad s rad /10/3
310≤≤ω
21如图所示，质量m＝1 kg的小球用细线拴住，线长l＝ m，细线所受拉力达到F＝18 N时就会被拉断。

当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断。

若此时小球距水平地面的高度h＝5 m，重力加速度g＝10 m/s2，求小球落地处到地面上Ｐ点的距离（P点在悬点的正下方）2 m。