高中物理人教版必修2习题：第五章曲线运动第6节向心力1含答案

第 6节向心力
（满分 100 分， 45 分钟达成）班级_______姓名_______
第Ⅰ卷 ( 选择题共48分)
一、选择题：本大题共8 小题，每题 6 分，共 48 分。

在每题给出的四个选项中，起码有
一个选项正确，选对的得 6 分，对而不全得 3 分。

选错或不选的得0 分。

1．一质点做圆周运动，速度到处不为零，则（）A．任何时辰质点所受的协力必定不为零
B．任何时辰质点的加快度必定不为零
C．质点的加快度大小必定变化
D．质点的速度方向必定不停地改变
2．如图 1 所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一同转动而未滑动，当圆筒的角
速度增大此后，以下说法中正确的选项是（）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
图 1
3．一小球质量为m，用长为 L 的悬线固定于O点，在 O点正下方L/2处钉有一根长钉，把悬
线沿水平方向拉直后无初速度地开释小球，当悬线遇到钉子的刹时（）A．小球的向心加快度忽然增大
B．小球的角速度忽然增大
C．小球的速度忽然增大
D．悬线的张力忽然增大
4．对于地球上的物体随处球自转的向心加快度的大小，以下说法中正确的选项是（）A．在赤道上向心加快度最大
B．在两极向心加快度最大
C．在地球上各处，向心加快度同样大
D．跟着纬度的高升，向心加快度的值渐渐减小
5．对于向心力的说法中正确的选项是（）A．因为物体做圆周运动，因此才可能遇到向心力的作用
B．向心力是指向圆心方向的协力，是依据力的作用成效来命名的
C．向心力能够是重力、弹力、摩擦力等各样力，也能够是此中某几种力的协力
D．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢
6．木块从半球形的碗边沿开始下滑到最低点，不计全部摩擦，则木块在下滑过程中（）A．木块的加快度方向指向球心
B．碗对木块的弹力不停增添
C．木块所受的合外力大小不变，方向不停变化
D．木块所受的合外力大小不停变化，方向指向球心
7．绳索的一端拴一重物，用手握住绳索另一端，使重物在水平面内做匀速圆周运动，以下判
断中正确的选项是（）A．每秒转数同样时，绳短的简单断
B．线速度大小相等时，绳短的简单断
C．旋转周期同样时，绳短的简单断
D．角速度同样时，绳短的简单断
8．如图 2 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 R， C离轴2R。

若当圆台旋转时，A、 B、 C均没滑动，则（）A．C的向心加快度最大
B．B的摩擦力最小
C．当圆台转速增大时， B 比 A先滑动
D．当圆台转速增大时，C比 B先滑动
A B C
图 2
第Ⅱ卷（非选择题，共52 分）
二、填空、实验题：本大题共 5 小题，每题 5 分，共 25 分。

把正确答案填写在题中横线上
或按要求作答。

9．向心加快度是用来描绘质点做匀速圆周运动的快慢的物理量，其方向老是指向。

10．质点做匀速圆周运动时，其向心加快度大小变，假如角速度一准时，其向心加快度大小与轨道半径成。

11．质点做圆周运动时，其向心力的作用成效是产生，以不停改变物体的方向。

12．齐心力是按命名的，质点做圆周运动时，其向心力是由物体所受的提供的。

13．质点做匀速圆周运动时，线速度一准时其向心加快度大小与轨道半径；若角速度一准时其向心加快度大小与轨道半径。

三、计算题：本大题共 2 小题，计27 分。

解答应写出必需的文字说明、方程式和重要演算步
骤。

只写出最后答案的不可以得分。

有数值计算的题，答案中一定明确写出数值和单位。

14．（ 12 分）质量为 4 t的汽车，以 5 m/s 的速率匀速经过半径为50 m 的圆弧拱桥，桥面对汽车的动摩擦因数为μ＝0.5，求汽车经过桥面最高点时汽车的牵引力。

15．（ 15 分）质量为M的人抓住长L 的轻绳，绳的另一端系着质量为m的小球，现让小球在竖直平面内做圆周运动，当球经过最高点时速率为v，则此时人对地面的压力是多大？
参照答案
一、选择题：
1．【答案】 ABD
【点拨】圆周运动是一种变加快运动，ABD正确。

2．【答案】 D
【点拨】物体所受的摩擦力和物体的重力均衡；物体所受的弹力作为物体做圆周运动的向心
力，故 D 正确。

3．【答案】 ABD
【点拨】速度不会突变，可是半径忽然减小，进而造成了其余物理量的变化。

4．【答案】 AD
【点拨】地球上各处物体随处球一同绕地轴转动，它们的角速度相等。

依据
a ＝ r ω2，物体所
在的转动平面半径越大，向心加快度就越大；反之，半径越小，向心加快度就越小，物体在
赤道上半径最大，跟着纬度的高升，转动平面的半径渐渐减小。

故
AD 正确。

5．【答案】 BCD
【点拨】物体做圆周运动是遇到向心力作用的结果，
A 错误。

6．【答案】 B
【点拨】因为木块下滑到最低点的过程中，速度大小不停增添，所需向心力也不停增大，其
所受合外力的大小、方向都在不停变化，故 B 正确。

7．【答案】 B
【点拨】转速同样时（周期同样、角速度同样）
，据 F 向＝ mr ω2 可知，线越长，所需要的向心
力越大；线越短，所需要的向心力越小，故线长易断，选项
A 、 C 、 D 错误；当线速度大小相
同时，据 F 向 m v 2
可知，绳越短，向心力越大，绳索易断，故
B 选项正确。

r
8．【答案】 ABD
【点拨】三个物体放在同一圆台上，做圆周运动的角速度都同样，向心加快度
a ＝ 2
， C 物
ω R 体离轴最远，向心加快度最大。

三个物体做圆周运动的向心力由静摩擦力
f 供给， f ＝m ω 2R ， 静摩擦力的大小由 m 、 ω、R 三者决定，此中 ω 同样， B 与 A 比， R 同样， m 小； B 与 C 比，
m
同样， R 小，因此 B 的静摩擦力最小。

当圆台转速增大， 物体将要滑动时， 静摩擦力达到最大，
最大静摩擦力供给向心力，
μmg ＝ m ω2
R 。

B 与 A 对比， ω、R 同样，质量是 A 的 1
，所需的向
2
心力也是 A 的 1
，同时最大静摩擦力
μmg 也是 A 的 1
，因此 B 和 A 应同时开始滑动。

C 和 B
2 2
对比，最大静摩擦力 μmg 同样， C 转动半径是 B 的 2 倍，所需向心力 m ω2R 也是 B 的 2 倍，
因此 C 比 B 先滑动。

二、填空、实验题：
9．【答案】速度方向改变； 圆心
【点拨】（略）
10．【答案】保持不变； 正比
【点拨】（略）
11．【答案】向心加快度；
线速度
【点拨】（略）
12．【答案】力的作用成效； 合外力
【点拨】（略）
13．【答案】成反比； 成正比
【点拨】（略）
三、计算题：
14．【答案】 1.9 × 103 N
【分析】汽车经过桥顶时遇到重力
G 、支持力 F N 、牵引力 F 及摩擦力 F f ，在竖直方向：
2 mg － F N ＝ m
v
R
2
因此 F N ＝ mg － m v。

R
桥面对汽车的摩擦力
F f ＝ μF N ，因为汽车做匀速圆周运动经过最高点，
故它在切线方向的合外
力应为零，则牵引力
2
F ＝ F f ＝ μm (g － v
) ＝ 1.9 ×103 N 。

g
15．【答案】 ( M ＋m ) g － m
v 2
L
【分析】对球进行受力剖析，由牛顿第二定律可得：
2 F ＋ mg ＝m
v
L
2
因此 F ＝m
v
－ mg ，即轻绳对小球的拉力为 F 。

L
再对人进行受力剖析，即受重力、地面对人的支持力和轻绳对人的拉力。

因此
F N ＋ F ′＝ Mg
F N ＝ Mg － F ′＝ Mg －( m
v 2
－mg ) ＝ ( M ＋ m ) g － m
v 2
L
L
由牛顿第三定律，人对地面的压力大小为：
v 2 F N ＇＝ F N ＝ ( M ＋m ) g － m 。

L。