物理粤教版必修2 第二章第二节向心力 课堂练习 Word版含解析

1．(单选)关于质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )
A ．线速度大，加速度一定大
B ．角速度大，加速度一定大
C ．周期大，加速度一定大
D ．加速度大，速度一定变化快
解析：选D.由a ＝v 2r ＝rω2＝4π2T 2r 可以知道，v 、ω大，a 不一定大，T 大，a 也不一定大，A 、B 、C 错误；a 大，速度一定变化快，D 对．
2．(单选)(2014·济南外国语学校高一检测)在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O 点为圆心．能正确的表示雪橇受到的牵引力F 及摩擦力f 的图是( )
解析：选C.由于雪橇在冰面上滑动，故滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即方向应为圆的切线方向，B 、D 错误．因做匀速圆周运动，合外力一定指向圆心，A 不对．由此可知C 正确．
3.)如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止．物体与盘面间的动摩擦因
数为32
(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g 取10 m/s 2.则ω的最大值是( )
A. 5 rad/s
B. 3 rad/s
C ．1.0 rad/s
D ．0.5 rad/s
解析：选C.考查圆周运动的向心力表达式．当小物体转动到最低点时为临界点，由牛顿第二定律知，μmg cos 30°－mg sin 30°＝mω2r ，解得ω＝1.0 rad/s ，故选项C 正确．
4．将来人类离开地球到宇宙中生活，可以设计成如图所示的宇宙村，它是一个圆柱形的密封建筑，人们生活在圆柱的边上，为了使人们在其中生活不至于有失重感，可以让它旋转．假设这个建筑物的直径为200 m ，那么，当它绕其中心轴转动的转速为多少(r/s)时，人类感觉到像生活在地球上一样承受10 m/s 2的加速度？如果转速超过了上述值，人将有怎样的感觉？
解析：人所受到的向心加速度为10 m/s 2
时，人才会感觉到像生活在地球上一样，由向心加速度公式有a ＝ω2r ，而ω＝2πn ，联立得：n ＝a 4π2r ＝104π2
×100 r/s ≈0.05 r/s. 当转速超过上述值时，向心加速度增大，人受到建筑物内壁的支持力增大，会有超重的感觉．
答案：见解析
5．一根长0.5 m 的绳，当受到0.5 N 的拉力时会被拉断．在绳的一端拴上质量为0.25 kg
的小球，使它在光滑的水平面上做匀速圆周运动，求拉断绳子时的角速度．解析：小球做匀速圆周运动，绳的拉力提供向心力，由牛顿第二定律得F＝mω2l，当绳子拉断时有
ω＝F
ml
＝0.5
0.25×0.5
rad/s＝2.0 rad/s.
答案：2.0 rad/s。