高一物理必修二第五章 向心力 向心加速度基础练习题(带参考答案)

合集下载
  1. 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. 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. 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)。

一、学习要点

1.理解向心力的概念和公式的确切含义,并能用向心力的公式进行计算;

2.理解向心加速度的概念和公式;

3.知道在变速圆周运动中,可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度; 4.会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象。 二、学习内容(一)向心力

1.做圆周运动的物体要受到与速度方向______且指向______的外力作用,这个力就是向心力;

2.向心力是根据 命名的,它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,也可以是它们的合力,还可以是某个力的分力; 3.向心力的大小:F =_____________=_____________=_____________;

4.方向:总是指向________,但方向时刻在变化,因此是一个_____力(填“变”或“恒”),

圆周运动是一种_______________运动(填“匀加速”或“变加速”)。 5.向心力只改变速度的_________,不改变速度的_________。

问题1:向心力是一种怎样的力?匀速圆周运动是不是一种匀变速曲线运动? 例1.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一个向心力的作用

B .物体所受的合外力提供向心力

C .向心力是一个恒力

D .向心力的大小一直在变化 练习1.(多选题)关于向心力的说法正确的是( )

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受到的向心力即为物体受到的合力

C .做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的

D .物体由于做圆周运动而产生了一个向心力

问题2:如何理解圆周运动的向心力?

例2.一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶,图1为雪橇受到的牵引力F 及摩擦力F 1的示意图(O 为圆心),其中

正确的是( )

练习2.(多选题)如图2所示,物块P 置于水平转盘上随转盘一起运动,图中c 沿半径指向圆心,a 与c 垂直,下列说法正确的是( )

A .当转盘匀速转动时,P 受摩擦力方向可能为a 方向

B .当转盘加速转动时,P 受摩擦力方向可能为b 方向

C .当转盘加速转动时,P 受摩擦力方向可能为c 方向

D .当转盘减速转动时,P 受摩擦力方向可能为d 方向

(二)向心加速度

1.物体在向心力作用下产生的加速度。

2.大小a =_________=___________=___________

3.是描述_______________变化快慢的物理量,方向指向圆心,时刻发生改变。 问题3:向心加速度是描述速度大小变化快慢的物理量吗? 例3: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

练习3:下列关于向心加速度的说法正确的是( )

A .向心加速度越大,物体速率变化越快

B .向心加速度的大小由合外力决定

C .向心加速度的方向始终与速度方向垂直

D .在匀速圆周运动中,向心加速度是恒量

问题4:向心加速度与半径成正比还是成反比?

例4:做匀速圆周运动的物体,其向心加速度的大小( ) A .与线速度的平方成正比 B .与角速度的平方成正比 C .与运动半径成正比

D .与线速度和角速度的乘积成正比

高一物理

第五章 向心力 向心加速度

1

图2

图3

a

R

A

B

图9

图6

图7

O

θ

图10

图4

练习4:(多选题)如图3所示,图中甲是多曲线。甲、乙两球做匀速圆周运动, 向心加速度a 随半径R 变化。由图像可以知道( )

A .甲球运动时,线速度大小保持不变

B .甲球运动时,角速度大小保持不变

C .乙球运动时,线速度大小保持不变

D .乙球运动时,角速度大小保持不变

问题5:如何求解传动装置中的向心加速度?

例5:如图4所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A 、B 、C 三点, 这三点所在处半径r A >r B =r C ,则这三点的向心加速度a A 、a B 、a C 的关系是( )

A .a A =a

B =a

C B .a C >a A >a B C .a C

D .a C =a B >a A

练习5:如图5所示,正在匀速转动的水平转盘上固定有三个可视为质点的物块A 、B 、C , 它们的质量关系为m A =2m B =2m C ,到轴O 的距离关系为r C =2r A =2r B 。下列说法中正确的是( )

A .

B 的角速度比

C 小 B .A 的线速度比C 大 C .B 受到的向心力比C 小

D .A 的向心加速度比B 大

点评:在传动装置中,同轴的点角速度相同,同一皮带上的各点线速度大小相等。 (三)向心力的来源

1.在匀速圆周运动中,向心力由合外力提供。

2.在非匀速圆周运动中,向心力由合外力沿指向圆心方向的分力来提供。 问题6:如何分析匀速圆周运动中向心力的来源?

例6:如图6所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球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

练习6:如图7所示,小物块A 与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动, 则下列关于A 的受力情况说法正确的是( )

A .受重力、支持力

B .受重力、支持力和指向圆心的摩擦力

C .受重力、支持力、摩擦力和向心力

D .受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力

例7:如图8所示,弹簧一端固定在轴上,另一端与小物块m 相连,物块在光滑水平面上绕轴做匀速圆周运动,弹簧原长为0.6m ,劲度

系数为100N/m ,物块质量为2

14πkg ,当物块转动周期为0.2s 时,弹簧伸长量是多少?

练习7:如图9所示,光滑平台上的小球A 通过—根不可伸长的细绳穿过小孔系一个小球B ,小球A 的质量为m A =100g ,A 球在平台

上做匀速圆周运动,稳定后A 球的线速度为5m/s ,A 球到小孔的距离r=0.2 m ,求B 球的质量,(取g=10 m/s 2)

点评:对匀速圆周运动,先分析物体受力,再写出合外力的表达式,向心力由合外力提供。 问题7:运用牛顿第二定律解决有关圆周运动问题的一般步骤有哪一些?

例8: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

10所示。当摆线L 与竖直方向的夹角是θ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。

8

图5

相关文档
最新文档