高二物理向心力同步试题
高中物理必修二向心力练习题含答案
高中物理必修二向心力练习题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 如图所示,在半径为R的半圆形碗的光滑表面上,一质量为m的小球以转数n转每秒在水平面内作匀速圆周运动,该平面离碗底的距离ℎ为()A.R−g4π2n2B.g4π2n2C.g4πn2−R D.g4π2n2+R22. 细线的一端固定,另一端系一个小球(视为质点),让小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动,如图所示.关于细线对小球的拉力,下列说法正确的是()A.拉力的方向一定指向圆心B.拉力的方向不一定指向圆心C.拉力的大小可能为零D.拉力的大小与小球的速度大小无关3. 我们可以用如图所示的实验装置来探究向心力大小与质量、线速度和半径关系。
长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴的距离的2倍,长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。
转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。
横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。
将传动皮带套在两塔轮半径相等的轮盘上,若探究线速度、半径一定时,向心力与质量的关系时,下列说法正确的是()A.应将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处B.应将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处C.应将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处D.应将质量不同的小球分别放在挡板B和挡板C处4. 如图所示,一光滑大圆环圈定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环,小环由大圆环的最高点从静止开始顺时针下滑,在小环下滑的过程中受到的弹力用F N表示,下面示意图中能正确表示F N随位置(右半环)变化的是()A. B.C. D.5. 关于铁道转弯处内外铁轨间的高度关系,下列说法中正确的是()A.内、外轨一样高,以防列车倾倒造成翻车B.因为列车转弯处有向内倾倒的可能,故一般使内轨高于外轨,以防列车翻倒C.外轨比内轨略高,这样可以使列车顺利转弯,减少车轮与铁轨的挤压D.以上说法均不正确6. 如图所示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,当整个装置以角速度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.两球均受到重力、支持力和向心力三个力的作用D.当ω增大时,Q球将沿杆向外运动7. 如图所示,一个质量为m的小球,在长为l的细线的牵引下,绕光滑水平桌面上的图钉做角速度大小为ω的匀速圆周运动。
人教版高中物理必修二5.6向心力练习试题
5.6 向心力练习题一、单项选择题1.一小球在不行伸长的细绳拘束下沿圆滑水平桌面做匀速圆周运动,以下说法中正确的是()A.小球做匀变速曲线运动B.因为小球做圆周运动而产生一个向心力C.小球所受的合外力即为向心力D.小球向心力不变, 以下说2.如下图 , 为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆, 对于摆球A的受力状况法中正确的选项是()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3. A、B 两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,在同样的时间内,它们经过的行程之比是3: 2,运动方向改变的角度之比是6: 5.则()A.它们的轨道半径之比是5: 6B.它们的向心加快度大小之比是9: 5 C.它们的向心力大小之比是3: 2D.它们的周期大小之比是6: 54.如下图,长为L 的轻杆中点和尾端各固定一个质量均为m的 A、B 小球,杆可在竖直面内转动,将杆拉至某地点开释,当其尾端恰巧摆到最低点时,下半段受力恰巧等于B 球重的 3 倍,则杆上半段遇到的拉力大小()A.1mg B. 4mg C. 5mg D.7 mg 2 25.如下图为学员驾驶汽车在水平面上绕O 点做匀速圆周运动的俯视图。
已知质量为60kg 的学员在A点地点,质量为 70kg 的教练员在B点地点,A点的转弯半径为 5.0m,B 点的转弯半径为 4.0m,则学员和教练员(均可视为质点)()A.运动周期之比为5∶ 4B.运动线速度大小之比为1∶ 1C.向心加快度大小之比为4∶ 5D.遇到的协力大小之比为15∶ 146.一辆卡车在丘陵地匀速率行驶,地形如下图,因为轮胎太旧,途中爆胎可能性最大的地段应是()A. a 处B. b 处C. c 处D. d 处7.A、B、C 三个物体放在旋转的水平圆台上, A 的质量是2m,B、C 质量各为m;C离轴心的距离是2r ,A、B 离轴心距离为r ,当圆台匀速转动时,A、B、C都没发生滑动,则A、B、C三个物体的线速度、角速度、向心加快度和向心力的大小关系正确的选项是()A. A : B :C1:1: 2B.v A: v B: v C1:1:1C.aA : aB: aC2 : 2 :1D.FA: FB: F 2 :1: 2C二、多项选择题8.对于向心力的以下说法中正确的选项是A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B.做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的C.做圆周运动的物体,所受协力必定等于向心力D.做匀速圆周运动的物体,必定是所受的合外力充任向心力9.如下图,一圆盘可绕一经过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一个木块,当圆盘匀角速度转动时,木块随圆盘一同运动,那么()A.木块遇到圆盘对它的摩擦力,方向背叛圆盘中心B.木块遇到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心C.当圆盘的角速度超出必定数值时,木块将滑动D.因为摩擦力老是阻挡物体的运动,因此木块所遇到圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反10.如下图,一小球用细绳悬挂于O点,将其拉离竖直地点一个角度后开释,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()A.绳的拉力B.重力和绳拉力的协力C.重力和绳拉力的协力沿绳方向的分力D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的协力11.如下图, A,B 两个小球质量相等,用一根轻绳相连,还有一根轻绳的两头分别连结 O点和 B 点,让两个小球绕O点在圆滑水平桌面上以同样的角速度做匀速圆周运动,若 OB绳上的拉力为F1, AB 绳上的拉力为F2, OB=AB,则 ()A. A 球所受向心力为F1, B 球所受向心力为F2B. A 球所受向心力为F2, B 球所受向心力为F1C. A 球所受向心力为F2, B 球所受向心力为F1- F2D. F1∶ F2=3∶ 2三、实验题12.在“用圆锥摆考证向心力的表达式”实验中, 如图甲所示 , 细绳的悬点恰巧与一竖直搁置的刻度尺零刻度线对齐. 将画着几个齐心圆的白纸置于水平桌面上, 使钢球静止时恰巧位于圆心. 用手带动钢球 , 调整白纸的地点, 想法使球恰巧沿纸上某个半径为r 的圆做圆周运动 , 钢球的质量为m,重力加快度为g.(1).用秒表记录运动n 圈的总时间为t, 那么小球做圆周运动需要的向心力表达式为F n=__________.(2). 经过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h, 那么小球做圆周运动中外力供给的向心力表达式为F=__________;(3). 改变小球做圆周运动的半径 , 多次实验 , 获得如图乙所示的t 2h 关系图象为向来n2线时 , 能够达到大略考证向心力表达式的目的, 该图线的斜率表达式为k=__________.四、解答题13.一个 2kg 的钢球做匀速圆周运动,线速度是62.8m/s ,又已知半径是20 米,试求物体做圆周运动的:(1)角速度的大小;(2)周期的大小;(3)向心力大小。
人教版高中物理必修二 5.6 向心力 同步练习B卷(精编)
人教版高中物理必修二 5.6 向心力同步练习B卷(精编)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共9题;共18分)1. (2分) (2018高三上·临安期末) 下列四幅图中包含的物理思想方法叙述正确的是()甲乙丙丁A . 图甲:观察桌面微小形变的实验,利用了等效法B . 图乙:探究影响电荷间相互作用力的因素时,运用了微元法C . 图丙:利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验,体现了类比的思想D . 图丁:伽利略研究力和运动关系时,运用了理想实验方法2. (2分)两物体做匀速圆周运动,运动半径之比为4︰3,受到向心力之比为3︰4.则这两物体的动能之比为()A . 16︰9B . 9︰16C . 1︰1D . 4︰33. (2分)以下关于向心力及其作用的说法中正确的是()A . 向心力既改变圆周运动物体速度的方向,又改变速度的大小B . 在物体所受力中,只有指向圆心的力才是向心力C . 做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用力外,一定还受到一个向心力的作用D . 做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为物体的向心力4. (2分) (2019高一上·揭阳月考) 在足球比赛中,一前锋队员面对对方的守门员,用脚轻轻地将球一挑,足球在空中划过一道弧线进入球门.若不计空气阻力,使足球在空中飞行时运动状态发生变化的施力物体是()A . 前锋队员B . 地球C . 守门员D . 足球5. (2分) (2020高三上·黄冈月考) 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,滑雪是冬奥会常见的体育项目,具有很强的观赏性。
某滑道示意图如图所示,圆弧滑道AB与水平滑道BC平滑衔接,O是圆弧滑道AB的圆心。
已知圆弧滑道AB在水平方向上的投影长度与水平滑道BC长度相等,动摩擦因数处处相等。
运动员从A点由静止开始下滑,最后运动员滑到C点停下(下滑过程中运动员可看做质点)。
2017-2018学年物理人教版必修二 5.6 向心力同步练习
一、单选题2017-2018学年物理人教版必修二 5.6 向心力同步练习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2. 用一根细绳连接物体与固定点,如果物体在光滑水平面上做匀速圆周运动时细绳突然断裂,下列说法正确的是A.物体将继续在原来的圆周上运动B.物体将沿着圆周的切线方向飞出去C.物体将沿着切线和圆周之间的某一条曲线向远离圆心的方向运动D.物体将朝着圆心运动3. 如图所示,a、b两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上速度--时间图象,已知a、b 曲线关于他们两交点的连线对称,且在时刻两车相遇,下列说法正确的是A .在这段时间内,两车位移等大B .在这段时间内的相同时刻,a车与 b车加速度大小相等C .时刻两车也相遇D .时刻a车在前,b车在后二、多选题4. 在玻璃管中放一个乒乓球并注满水,然后用软木塞封住管口,将此玻璃管固定转盘上,处于静止状态.当转盘在水平面内转动时,如图所示,则乒乓球的位置会(球直径比管直径略小) ( )A .向外侧运动B .向内侧运动C .保持不动D .无法判断5. 甲、乙两物体做匀速圆周运动,甲物体的质量和转动半径都分别是乙物体的一半,当甲物体转60转时,乙物体正好转45转,则甲与乙的向心力大小之比为A .1:4B .4:1C .4:9D .9:46. 短道速滑,是我国运动员的优势项目比赛中,运动员通过弯道时如果不能很好地控制速度,将会发生侧滑而离开赛道用圆弧虚线Ob 代表弯道,Oa 表示运动员在O 点的速度方向如图,将运动员视为质点,下列说法正确的是A .发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心B .发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需的向心力C .若在O 点发生侧滑,则滑动方向在Oa 右侧D .若在O 点发生侧滑,则滑动方向在Oa 与Ob 之间7. 半径为R 的圆桶固定在小车上,有一个光滑的小球静止在圆桶最低点,如图所示小车以速度v 向右匀速运动,当小车遇到障碍物时,突然停止运动,在这之后,关于小球在圆桶中上升的高度的判断,正确的是A.不可能等于B.不可能大于C.不可能小于D.不可能等于2R8. 火车在铁轨上转弯可以看成是做匀速圆周运动,火车速度提高易使外轨受损.为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题,你认为理论上可行的措施是()A.增大弯道半径B.减小弯道半径C.适当增加内外轨道的高度差D.适当减小内外轨道的高度差9. 上海磁悬浮线路最大转弯处的半径达到8000m,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1300m,一个质量为50kg的乘客坐在以速率不变的行驶的车里,随车驶过半径为2500m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.弯道半径设计越大可以使乘客在转弯时越舒适10. 如图6-4所示,小球原来能在光滑的水平面上做匀速圆周运动,若剪断B、C之间的细绳,当A球重新达到稳定状态后,则A球的()A.运动半径变大B.速率变大C.角速度变大D.周期变大三、解答题11. 如图所示光滑管形圆轨道半径为R (管径远小于R ),小球a .b 大小相同,质量相同,均为m ,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动.两球先后以相同速度v 通过轨道最低点,且当小球a 在最低点时,小球b 在最高点,以下说法正确的是()A .当v=时,小球b 在轨道最高点对轨道无压力B .当小球b 在最高点对轨道无压力时,小球a 比小球b 所需向心力大5mgC .速度v 至少为,才能使两球在管内做圆周运动D .只要v≥,小球a 对轨道最低点压力比小球b 对轨道最高点压力都大6mg12. 如图所示,平行金属板M 、N 之间有竖直向下的匀强电场,虚线下方有垂直纸面的匀强磁场,质子和α粒子分别从上板中心S 点由静止开始运动,经电场加速后从O 点垂直磁场边界进入匀强磁场,最后从a 、b 两点射出磁场(不计重力),下列说法正确的是A .磁场方向垂直纸面向里B .从a 点离开的是α粒子C .从b 点离开的粒子在磁场中运动的速率较小D .粒子从S 出发到离开磁场,由b 点离开的粒子所用时间较长13. 、一个质量为m 的小球,系在一根长度为1米的轻绳一端.将绳拉至水平位置后释放,求小球摆至最低点时速度为多少。
人教版高中物理必修二 向心力同步作业含解析卷
6.2向心力同步练习一、单选题1.(2023·全国·高一假期作业)下列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向心力B.向心力就是物体受到的合力C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.向心力改变做圆周运动的物体的速度方向2.(2022·高一课时练习)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3.(2022秋·甘肃兰州·高三西北师大附中期中)两根长度不同的细线下面分别悬挂两个相同小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个摆球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是()A.B.C.D.4.(2022·高一课时练习)如图,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)。
某段时间内圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在这段时间内,关于橡皮块所受摩擦力F f的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是()A.B.C.D.5.(2022春·江西宜春·高一江西省万载中学阶段练习)下列关于向心力的叙述中,不正确的是()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,除了受到别的作用力外,还受到一个向心力的作用C.向心力只改变物体线速度的方向,不改变物体线速度的大小D.向心力可以由某个力来提供,也可以由某几个力的合力来提供,或者由某一个力的分力来提供6.(2022·高二课时练习)质量为m的小球用长为L的轻质细线悬挂在O点,在O点的正下方L处有一光滑小钉子P,把细线沿水平方向拉直,如图所示,无初速度地释放小球,当细2线碰到钉子的瞬间(瞬时速度不变),细线没有断裂,则下列说法正确的是()A.小球的线速度突然增大B.小球的角速度突然减小C.小球对细线的拉力突然增大D.小球对细线的拉力保持不变7.(2022·高二课时练习)如图所示,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,重力加速度为g,关于小球的受力情况,下列说法正确的是()A.小球受到重力、细线的拉力和向心力三个力B.向心力由细线对小球的拉力提供C.向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分力D.向心力的大小等于mgtanθ8.(2022·高二课时练习)如图所示,质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O,在同一水平面内做匀速圆周运动,则()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9.(2022·高二课时练习)如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r 的匀速圆周运动,则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。
人教版高中物理必修二第五章第六节向心力+题+Word版含答案27
第五章曲线运动第六节向心力A级抓基础1.下列关于做匀速圆周运动的物体所受向心力的说法中,正确的是()A.物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用B.物体所受的合力提供向心力C.向心力是一个恒力D.向心力的大小一直在变化解析:向心力是一个效果力,并不单独存在,选项A错误;做匀速圆周运动的物体所受合力提供向心力,大小不变,方向时刻指向圆心,选项B正确,选项C、D错误.答案:B2.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=m vω,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=m vω看,因m是不变的,故选项D正确.答案:D3.如图所示,一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动,则关于老鹰受力的说法正确的是()A.老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用B.老鹰受重力和空气对它的作用力C.老鹰受重力和向心力的作用D.老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用解析:老鹰在空中做圆周运动,受重力和空气对它的作用力两个力的作用,两个力的合力充当它做圆周运动的向心力.但不能说老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力三个力的作用.选项B正确.答案:B4.如图所示,物块在水平圆盘上,与圆盘一起绕固定轴匀速转动,下列说法中正确的是()A.物块处于平衡状态B.物块受三个力作用C.在角速度一定时,物块到转轴的距离越远,物块越不容易脱离圆盘D.在物块到转轴距离一定时,物块运动周期越小,越不容易脱离圆盘解析:对物块进行受力分析可知,物块受竖直向下的重力、垂直圆盘向上的支持力及指向圆心的摩擦力共三个力作用,合力提供向心力,A 错,B 正确.根据向心力公式F =mrω2可知,当ω一定时,半径越大,所需的向心力越大,物块越容易脱离圆盘;根据向心力公式F =mr ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2可知,当物块到转轴距离一定时,周期越小,所需向心力越大,物块越容易脱离圆盘,C 、D 错误.答案:B5.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F 1(如图所示).其中G 和F 1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F 1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.如图所示,小球在半径为R 的光滑半球面内贴着内壁在水平面内做匀速圆周运动,小球与半球球心的连线与竖直方向的夹角为θ,求小球的周期T (已知重力加速度为g ).解析:小球只受重力和球内壁的支持力的作用,此二力的合力沿水平方向指向圆心,即该二力的合力等于向心力,如图所示.故向心力F =mg ·tan θ.①小球做圆周运动的半径r =R sin θ.②根据向心力公式F =m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r .③ 解以上①②③得T =2πR cos θg. 答案:2π R cos θg 7.(多选)如图所示,长为L 的悬线固定在O 点,在O 点正下方有一钉子C ,OC 距离为L 2,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,小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子,则小球的( )A .线速度突然增大为原来的2倍B .角速度突然增大为原来的2倍C .向心加速度突然增大为原来的2倍D .悬线拉力突然增大为原来的2倍解析:悬线与钉子碰撞前后,线的拉力始终与小球运动方向垂直,小球的线速度不变,A 错;当半径减小时,由ω=v r知ω变大为原来的2倍,B 对;再由a n =v 2r知向心加速度突然增大为原来的2倍,C 对;而在最低点F -mg =m v 2r,故碰到钉子后合力变为原来的2倍,悬线拉力变大,但不是原来的2倍,D 错.答案:BCB 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F 1,AB 绳上的拉力为F 2,OB =AB ,则( )A .F 1∶F 2=2∶3B .F 1∶F 2=3∶2C .F 1∶F 2=5∶3D .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F1-F2=mr1ω2,已知r2=2r1,各式联立解得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.如图,在验证向心力公式的实验中,质量为m的钢球①放在A盘的边缘,质量为4m的钢球②放在B盘的边缘,A、B两盘的半径之比为2∶1.a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮.a轮、b轮半径之比为1∶2,当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时,钢球①、②受到的向心力之比为()A .2∶1B .4∶1C .1∶4D .8∶1解析:皮带传送,边缘上的点线速度大小相等,所以v a =v b ,a轮、b 轮半径之比为1∶2,所以ωa ωb =21,共轴的点,角速度相等,两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等,则ω1 ω2=21,根据向心加速度a =rω2,a 1a 2=81.由向心力公式F n =ma ,得F 1F 2=m 1a 1m 2a 2=21.A 正确. 答案:A11.(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 =mg sin θ,向心力F n =mg tan 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,mg tan θ=m v 2r =mω2r =m 4π2r T2.所以,小球的线速度v =gr tan θ,角速度ω= g r cot θ,周期T =2π r tan 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:AC12.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 3μg 2r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=3μg 2r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) μg r (2)12 μmg。
人教版高中物理必修二向心力同步练习(6)
C.4∶9D.9∶16
答案:C
3.如图6-7-6所示的装置中,两球的质量都为m,且绕竖直轴做同样的圆锥摆运动,木块的质量为2m,则木块的运动情况是
图6-7-6
A.向上运动B.向下运动
C.静止不动D.上下振动
答案:C
4.图6-7-7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,mP=2mQ.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
图6-7-10
答案:R-
C.Fμ>μmgD.无法确定Fμ的值
答案:C
6.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6-7-9所示,求杆的OA段及AB段对球的拉力之比是多少?
图6Байду номын сангаас7-9
答案:3∶2
7.如图6-7-10所示,在半径为R的半球形碗的光滑内表面上,一质量为m的小球以角速度ω在水平平面上做匀速圆周运动.则该水平面距离碗底的距离h=_____.
图6-7-7
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.rP一定等于
D.当ω增大时,P球将向外运动
答案:AC
5.如图6-7-8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Fμ,则
图6-7-8
A.Fμ=μmgB.Fμ<μmg
人教版高中物理必修二向心力同步练习(6)
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向心力 同步练习
高中物理必修二向心力同步练习含答案
高中物理必修二向心力同步练习含答案卷I(选择题)一、选择题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分,)1. 如图所示,一内壁光滑、质量为m、半径为r的环形细圆管,用硬杆竖直固定在天花板上.有一质量为m的水球(可看作质点)在圆管中运动.水球以速率V0经过圆管最低点时,杆对圆管的作用力大小为()A.m V02r B.mg+m V02rC.2mg+m V02rD.2mg−m V02r2. 如图所示,一小球用细线拴在天花板上O点,在一水平面内绕O点正下方的O′点作匀速圆周运动(不计空气阻力),则()A.小球受到重力、细线的拉力和向心力三个力的作用B.细线中拉力一定大于小球重力C.小球所受合外力一定指向0点D.若细线突然断裂,小球将沿着圆半径背离O′方向飞出作平抛运动3. 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.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大B.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小C.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大D.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小4. 冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力是运动员重力的k倍,在水平冰面上沿半径为R的圆弧做圆周滑行的运动员,其安全速度应为()A.v=k√gRB.v≤√gRC.v≥√kgRD.v≤√kgRk5. 一辆赛车的总质量为m,在平直柏油路上行驶时所受阻力恒定,在水平转弯时,赛车还将受到气动压力,从而增大对地面的正压力,正压力与摩擦力的比值叫侧向附着系数,用η表示.若赛车在柏油路上从静止开始以加速度a做匀加速直线运动,经时间t1达到最大输出功率,赛车继续加速运动到最大速度v,匀速运动一段距离后,保持最大输出功率驶入一段转弯半径为R的水平弯道.下列说法正确的是()A.赛车在柏油路面加速阶段的平均速度等于0.5vB.赛车最大输出功率为ma2vt1v−at1C.要保证赛车转弯时不侧滑,所需要的气动压力为ηmv2R+mgD.要保证赛车转弯时不侧滑,所需要的气动压力为ηmv2R6. 为了行驶安全和减少对铁轨的磨损,火车转弯处轨道平面与水平方向会有一个夹角,若火车以规定的速度行驶,则转弯时轮缘与铁轨无挤压.已知某转弯处轨道平面与水平方向间的夹角为α,转弯半径为R,规定行驶速率为v,另一转弯处轨道平面与水平方向间的夹角为β,转弯半径为2R,规定行驶速率为2v.则下列说法正确的是()A.tanβ>2tanα B.tanβ=2tanαC.tanα<tanβ<2tanαD.tanβ=tanα7. 如图所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,绳上的拉力将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大8. 如图所示,将悬线拉至水平位置无初速度释放,当小球到达最低点时,细线被一与悬点同一竖直线上的小钉B挡住,则在悬线被钉子挡住的前后瞬间相比较,不计空气阻力.则()A.小球的角速度变大B.小球的动能减小C.悬线的张力不变D.小球的向心加速度变小9. 关于物体做匀速圆周运动所需要的向心力,下列说法正确的是()A.向心力是一种性质力B.向心力只能改变线速度的大小C.向心力与速度方向不一定始终垂直D.向心力只能改变线速度的方向10. 如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的、质量相等的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为R A=r,R B=2r,与圆盘间的动摩擦因数μ相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,下列说法错误的是()A.此时细绳的张力为T=3μmgB.此时圆盘的角速度为ω=√2μgrC.此时A所受的摩擦力方向沿半径指向圆外D.此时烧断细绳,A仍相对盘静止,B将做离心运动卷II(非选择题)二、填空题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分,)11. 如图所示,在探究向心力公式的实验中,质量相同的钢球①放在A盘的边缘,钢球②放在B盘的边缘,A、B两盘的半径之比为2:1,a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮.a轮、b轮半径之比为1:2,当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时,钢球①②受到的向心力之比为________12. 如图所示,是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图,转动手柄1,可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动.皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动.小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力,通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力筒9下降,从而露出标尺10,标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值.那么:(1)现将两小球分别放在两边的槽内,为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系,下列说法中正确的是________.A.在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的小球做实验B.在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的小球做实验C.在小球运动半径不等的情况下,用质量不同的小球做实验D.在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的小球做实验(2)在该实验中应用了________(选填“理想实验法”、“控制变量法”、“等效替代法”)来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系.(3)当用两个质量相等的小球做实验,且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时,转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍,那么,左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为________.13. 汽车在水平路面上做环绕运动,设轨道圆半径为R,路面汽车的最大静摩擦力是车,要使汽车不冲出跑道,汽车运动速度不得超过________.重的1414. 质量为4000kg的汽车,通过半径为40m的凸形桥顶端时,对桥顶的压力正好为零,则汽车速度的大小为________m/s(g=10m/s2)15. 如图所示,在探究向心力公式的实验中,为了探究物体质量、圆周运动的半径、角速度与向心力的关系,运用的实验方法是控制变量法,现将小球分别放在两边的槽内,为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系,正确的做法是:在小球运动半径________(填“相等”或“不相等”)的情况下,用质量________(填“相同”或“不相同”)的钢球做实验.16. 探究能力是物理学研究的重要能力之一,有同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关.他以圆形砂轮为研究对象,研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系.砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下,设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为10/π牛(不计转轴与砂轮的摩擦),分别取不同质量、不同半径的砂轮,使其以不同的角速度旋转进行实验,得到数据如下表所示:(1)由上述数据推导出转动动能E k与质量m、角速度ω、半径r的关系式为________(比例系数用k表示).(2)以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是________.17. 长度为0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为3kg的木球,以O点为圆心,在竖直面内作圆周运动,如图所示,小球通过最高点的速度为2m/s,取g=10m/s2,则此时球对轻杆的力大小是________N.18. 如图所示,一辆质量为1.2×103kg的小车,以1Om/s的速度经过半径为40m的圆弧形拱桥的最高点,此时车对桥顶部的压力大小为________N;当经过最高点的车速至少等于________m/s时,车对桥面的压力恰好为零(g取1Om/s2).19. 如图1所示是向心力演示仪的示意图,匀速转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球就做匀速圆周运动。
2020高中物理新人教版必修2同步训练(6)向心力(Word版含答案)
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2πR ωB.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2m Rω3、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. B. C. D.7、有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿光滑岡形表演台的侧壁高速行驶,在水平面内做匀速圆周运动。
粤教版高中物理必修2同步习题:2.2 向心力 Word版含答案
第二章第二节向心力1.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2.在水平冰面上,马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( )3.如图所示,玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略摩擦),这时球受到的力是( )A.重力和向心力B.重力和支持力C.重力、支持力和向心力D.重力4.(多选)在地球表面处取这样几个点:北极点A、赤道上一点B、AB弧的中点C、过C 点的纬线上取一点D,如图所示,则( )A.B、C、D三点的角速度相同B.C、D两点的线速度大小相等C.B、C两点的向心加速度大小相等D.C、D两点的向心加速度大小相等5.(多选)如图所示为摩擦传动装置,B轮转动时带动A轮跟着转动,已知转动过程中轮缘间无打滑现象,下述说法中正确的是( )A .A 、B 两轮转动的方向相同 B .A 与B 转动方向相反C .A 、B 转动的角速度之比为1∶3D .A 、B 轮缘上点的向心加速度之比为3∶1 6.关于向心加速度,以下说法中正确的是( ) A .它描述了角速度变化的快慢 B .它描述了线速度大小变化的快慢 C .它描述了线速度方向变化的快慢D .公式a =v 2r只适用于匀速圆周运动7.如图所示,在光滑的轨道上,小球滑下经过圆弧部分的最高点A 时,恰好不脱离轨道,此时小球受到的作用力有( )A .重力、弹力和向心力B .重力和弹力C .重力和向心力D .重力8.如图所示为质点P 、Q 做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线,表示质点P 的图线是双曲线,表示质点Q 的图线是过原点的一条直线.由图线可知( )A .质点P 的线速度不变B .质点P 的角速度不变C .质点Q 的角速度不变D .质点Q 的线速度不变9.一小球被细绳拴着,在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动,向心加速度为a n ,那么( )A .角速度ω=a n RB .时间t 内通过的路程为s =t a n RC .周期T =R a nD .可能发生的最大位移为2πR10.(多选)如图所示,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( )A .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.12.如图所示,轻质棒一端固定有质量为m 的小球,棒长为R ,今以棒的另一端O 为圆心,使之在竖直平面内做圆周运动,那么当球至最高点,求:(1)ω等于多少时,小球对棒的作用力为零; (2)ω等于多少时,小球对棒的压力为12mg ;(3)ω等于多少时,小球对棒的拉力为12mg .答案1B 2C 3B 4ABD 5BC 6C7D 8C 9B 10BC11 设转盘角速度为ω,钢绳与竖直方向夹角为θ,座椅到中心轴的距离:R =r +L sin θ,对座椅分析有:F n =mg tan θ=mR ω2, 联立两式得ω= g tan θr +L sin θ.答案:ω=g tan θr +L sin θ12 (1)在最高点,如果小球对棒作用力为零.小球做圆周运动的向心力由重力充当mg =m ω21R ,ω1=g R. (2)在最高点小球对棒压力为12mg 时,小球向心力为mg -12mg =m ω22R ,ω2=g 2R. (3)在最高点小球对棒拉力为12mg 时,小球向心力为mg +12mg =m ω23R ,ω3=3g 2R. 答案:(1)gR (2) g2R (3) 3g 2R。
人教版高中物理必修二向心力同步练习(4)
4.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。
5.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.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
3.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
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
11.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 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。
人教版高中物理必修二向心力同步练习(4)
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向心力 同步练习
1.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
2.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 ( )
高中物理《向心力》同步练习13 新人教版必修2
《匀速圆周运动 向心力 向心加速度》测试题A 卷一. 选择题:(每小题只有一个选项正确,将正确选项填入括号内,每小题4分,共20分。
)1.关于匀速圆周运动,下列说法中正确的有( )A 、做匀速圆周运动的物体,在任何相等的时间内,通过的位移都相同B 、做匀速圆周运动的物体,在任何相等的时间内,通过的路程都相等C 、做匀速圆周运动的物体的加速度恒定D 、做匀速圆周运动的物体的加速度方向不一定指向圆心 2.甲、乙两物体分别放在广州和北京,它们随地球一起转动时,下列说法正确的是( ) A 、甲的线速度大,乙的角速度小 B 、甲的线速度大,乙的角速度大 C 、甲和乙的线速度相等 D 、甲和乙的角速度相等3.如图A1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.4.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( )5.如图A2所示,质量为m 的滑块从半径为R 的光滑固定的圆弧形轨道的A 点滑到B 点,下列说法正确的是( )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 、向心力不变二、填空题:(每小题4分,共12分) 6.做匀速圆周运动的物体,其线速度大小为3m/s ,角速度为6rad/s ,则在0.1s 内物体通过的弧长为__________m ,半径转过的角度为_________rad ,半径是_______m 。
7.一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40 N ,物体原来的向心力大小为________ .8.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 。
人教版(2019)高中物理必修第二册同步练习6.2向心力(含答案)
人教版(2019)物理必修第二册同步练习6.2向心力一、单选题1.关于向心力的说法中正确的是 ( )A.物体由于做圆周运动而产生向心力B.向心力不改变圆周运动物体的速度的大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力2.如图所示,一圆盘可绕通过圆盘的中心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,静摩擦力的方向与木块运动方向相反C.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3.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐增加,选项图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是( )A. B. C. D.4.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,在相同的时间里甲转过60°,乙转过45 °,则它们的向心力之比为( )A.1:4B.2:3C.4:9D.9:16二、多选题5.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定在水平地面不动.有两个质量均为m的小球A和小球B紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动,小球B所在的高度为小球A所在的高度一半.下列说法正确的是( )A.小球,A B 所受的支持力大小之比为2:1B.小球,A B 所受的支持力大小之比为1:1C.小球,A B 的角速度之比为2:1D.小球,A B 的线速度之比为2:16.如下图所示,长为L 的悬线固定在O 点,在O 点正下方2L 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.悬线拉力突然增大三、计算题7.长为L 的细线,拴一质量为m 的小球(看作质点),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 与竖直方向的夹角为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。
人教版高中物理必修2第六章《向心力》同步检测试卷
人教版高中物理必修2第六章《向心力》同步检测试卷一、选择题1.如图所示,两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的()A.角速度相同B.线速度大小相同C.向心加速度大小相同D.受到的向心力大小相同2.关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力,下列说法中正确的是()A.物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用B.向心力是一个恒力C.向心力只改变速度方向D.向心力是根据性质命名的一种力3.如图所示,荡秋千的人连同座椅可看做质点,仅在竖直面内运动,不计阻力,A、C为左右两侧的最高点。
人在A处()A.处于平衡状态B.向心力沿d的方向C.合力沿切线b的方向D.合力沿水平c的方向4.炎炎夏日,电风扇为我们带来了凉爽。
扇叶匀速转动时,扇叶上某两质点的物理量一定相同的是()A.线速度B.角速度C.向心加速度D.向心力5.下列说法不正确的是()A.曲线运动的速度可以不改变B.物体做圆周运动合力不一定指向圆心C.因为缺少精密的测量仪器,牛顿并没有测定万有引力常量D.合外力做的功等于物体动能的变化6.如图所示,质量为m的物块随水平转盘绕竖直固定轴做匀速圆周运动,角速度为ω,物块到轴心的距离为r。
则物块受到的向心力大小为()A.mω2r2B.mωr C.mωr2D.mω2r7.关于物体做圆周运动的说法正确的是()A.做匀速圆周运动的物体,其速度是恒定不变的B.做匀速圆周运动的物体,其合力是恒定不变的C.做圆周运动的物体,其合力一定指向圆心D.做圆周运动的物体,其加速度不一定指向圆心8.铁道转弯处内、外轨间设计有高度差,可以使火车顺利转弯。
已知火车转弯时有一个安全速度为v,转弯时半径为R,火车质量为m,则火车转弯时所需向心力为()A.m v2R B.mv2R C.mRv2D.mg9.在绕竖直轴匀速旋转的圆筒的内壁上紧贴一个物体,如图所示。
当物体随圆筒一起旋转时,受到的外力有()A.重力、弹力B.重力、弹力、静摩擦力C.重力、弹力、向心力D.重力、静摩擦力、向心力10.关于向心力,下列说法正确的是()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的向心力是恒力D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定指向圆心二、非选择题11.线的一端拴一重物,另一端被手握住,使重物在水平面内做匀速圆周运动。
2021年高中物理 5.6向心力同步练习新人教版必修2
2021年高中物理 5.6向心力同步练习新人教版必修21、关于圆周运动的向心力、向心加速度、角速度、线速度的理解,下列说法中正确是:()A)作圆周运动的物体所受的合外力就是向心力,其方向一定指向圆心B)作匀速圆周运动的物体向心加速度越大,物体运动的速率变化越快C)作匀速圆周运动的物体角速度越大,速度方向改变越快D)作匀速圆周运动的物体线速度越大,连接物体与圆心的轨道半径转动越快2、关于向心力的说法中不正确的是:()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命名的C)向心力既可以改变物体速度的方向,也可以改变物体速度的大小D)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的分力3.在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,0点为圆心.能正确的表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力F f的图是()4.如图所示,小物体A与圆柱保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则A受力情况是受( )A.重力、支持力B.重力、向心力C.重力、支持力和指向圆心的摩擦力D.重力、支持力、向心力和摩擦力5、质量为m的小球,用长为L的细绳悬于O点,在O点正下方L/2处有一光滑的钉子O/,把小球拉到与O/水平的位置,摆线被钉子挡住,如左下图所示,当小球从静止释放,在第一次通过最低点P时:()A)小球速率突然减小; B)小球角速度突然减小;O O/ PC )小球的向心加速度突然减小;D )摆线上的张力突然减小。
6、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2G B.受到的拉力为G C.向心加速度为3g D.向心加速度为2g7、甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1/2,轨道半径之比为1/2,在相等时间里甲转过600,乙转过450,则它们所受外力的合力之比为 。
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5.5向心力向心加速度(习题课)
一、教学目标
1.进一步掌握向心力、向心加速度的有关知识,理解向心力、向心加速度的概念。
2.熟练应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题
二、重点难点
1.重点:理解向心力、向心加速度的概念并会运用它们解决实际问题。
2.难点:应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题。
三、教学方法
讲练结合
四、教具
投影仪、投影片、多媒体
五、教学过程
(一)引入
上节课我们学习了向心力、向心加速度的知识,要掌握它们的含义及求解公式,弄清它们间的联系,为后面的学习做好准备。
下面我们通过习题课加深对上节课知识的理解和应用。
(二)复习提问
1.什么是向心力、向心加速度?
答:(1)做匀速圆周运动的物体受到的始终指向圆心的合力,叫做向心力。
向心力是根据力的作用效果命名的,不是一种新的性质的力。
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。
(2)做匀速圆周运动物体的沿半径指向圆心的加速度,叫做向心加速度。
2.向心力和向心加速度的大小怎样计算?
(1)向心力的大小与物体质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系。
2
ω
mr
F=
根据线速度和角速度的关系v=rω可得,向心力大小跟线速度的关系为
r
v
m
F 2
=
(2)根据向心力公式,结合牛顿运动定律F =ma ,推导得到 2
ωr a =
或 2
2
2
4T
r
r
v
a π==
3.填写下列提纲:
(1)向心力
①做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向 ,所以叫 . ②向心力公式:2
2
2
)2(
T
mr r
v
m
mr F πω
===
③向心力总是指向圆心,而线速度沿圆周的切线方向,故向心力始终与线速度垂直,所以向心力的作用效果只是改变物体线速度的 而不改变线速度的 .
(2)向心加速度
①向心力产生的加速度也总是指向 ,叫 . ②公式:a=rω2= =2
)2(T
r π
(三)例题精讲
【例题1】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多少?
(学生解答本题,教师巡回指导) 师生共同分析:
解:设在时间t 内,n A =60转,n B =45转质点所受的向心力F =m ω2R =m (t
n π2)2·R
t 相同,F ∝mn 2R ∴
9
42
145
602
12
222
=
⨯
⨯
=
=
B
B B A A A B
A R n m R n m F F 。
题后总结:解这类题时,关键在于熟练掌握向心力和向心加速度的表达式并能灵活应用。
【例题2】如图1,A 、B 、C 三个物体放在水平旋转的圆盘上,三物与转盘的最大静摩
图 2
擦因数均为μ,A 的质量是2m ,B 和C 的质量均为m ,A 、B 离轴距离为R ,C 离轴2R ,若三物相对盘静止,则 . A .每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用 B .C 的向心加速度最大 C .B 的摩擦力最小
D .当圆台转速增大时,C 比B 先滑动,A 和B 同时滑动 答案:BCD
【例题3】如图2,线段OA =2AB ,AB 两球质量相等,当它们绕O 点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时,两线段拉力之比T BA :T OB 为
A .2∶3
B .3∶2
C .5∶3
D .2∶1
答案:A (四)课堂练习
1.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中,错误的是
A .由a =
r
v
2
可知,a 与r 成反比
B .由a =ω2r 可知,a 与r 成正比
C .由v =ωr 可知,ω与r 成反比
D .由ω=2πn 可知,ω与n 成反比
2.如图3所示的两轮以皮带传动,没有打滑,A 、B 、C 三点的位置关系如图,若r 1>r 2,O 1C =r 2, 则三点的向心加速度的关系为
图 3
A .a A =a
B =a C
B .a
C >a A >a B
C .a C <a A <a B
D .a C =a B >a A
3.下列关于向心力的说法中,正确的是 A .物体由于做圆周运动产生了一个向心力
B .做匀速圆周运动的物体,其向心力为其所受的合外力
C .做匀速圆周运动的物体,其向心力不变
图4
D .向心加速度决定向心力的大小
4.有长短不同,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,那么
( )
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,长绳易断
C .两个球以相同的周期运动时,短绳易断
D .不论如何,短绳易断
5.一质量为m 的木块,由碗边滑向碗底,碗内表面是半径为r 的球面,由于摩擦力的作用, 木块运动的速率不变,则
( )
A .木块的加速度为零
B .木块所受合外力为零
C .木块所受合外力的大小一定,方向改变
D .木块的加速度大小不变
6.关于向心加速度,下列说法正确的是
( )
A .它描述的是线速度方向变化的快慢
B .它描述的是线速度大小变化的快慢
C .它描述的是向心力变化的快慢
D .它描述的是转速的快慢
7.如图4所示,原长为L 的轻质弹簧,劲度系数为k , 一端系在圆盘的中心O ,另一端系一质量为m 的金属 球,不计摩擦,当盘和球一起旋转时弹簧伸长量为ΔL , 则盘旋转的向心加速度为_____,角速度为_____。
8.小球做匀速圆周运动,半径为R ,向心加速率为a ,则
A .小球受到的合力是一个恒力
B .小球运动的角速度为
R
a
C .小球在时间t 内通过的位移为r aR
D .小球的运动周期为2π
a
R
图5
图6
9.汽车在半径为R 的水平弯道上转弯,车轮与地面的摩擦系数为μ,那么汽车行驶的最大 速率为_____。
参考答案:
1.ABCD 2.C 3.B 4.B 5.CD 6.A 7.
)
(
L L m L k m L k ∆+∆∆ 8.BD 9.gR μ
(五)布置作业
课后完成下列题目 1.下列说法正确的是
A .匀速圆周运动是一种匀速运动
B .匀速圆周运动是一种匀变速运动
C .匀速圆周运动是一种变加速运动
D .物体做圆周运动时其向心力垂直于速度方向,不改变线速度的大小
2.如图5所示为质点P 、Q 做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图线.表示质点P 的图线是双曲线,表示质点Q 的图线是过原点的一条直线.由图线可知
A .质点P 的线速度大小不变
B .质点P 的角速度大小不变
C .质点Q 的角速度随半径变化
D .质点Q 的线速度大小不变
3.如图6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
4.一个做匀速圆周运动的物体若其半径不变, 角速度增加为原来的2倍时,所需的向心力
比原来增加了60 N,物体原来所需的向心力是N.
5.甲乙两质点绕同一圆心做匀速圆周运动,甲的转动半径是乙的3/4,当甲转60周时,乙转45周,甲乙两质点的向心加速度之比.
6.水平转盘上放一小木块,当转速为60r/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cm处才能刚好与转盘保持相对静止.
7.图7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,mp=2mQ,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.rP一定等于rQ/2
D.当ω增大时,P球将向外运动
图7图8
8.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点匀速转动时,如图8所示,求杆的OA段及AB段对球的拉力之比.
参考答案:
1.CD 2.A 3.B 4.20 5.4∶3 6.2 7.AC 8.3∶2。