高一物理专题训练：向心力(带答案)

高一物理专题训练：向心力

一、单选题

1．在光滑圆锥形容器中,固定了一根光滑的竖直细杆,细杆与圆锥的中轴线重合,细杆上穿有小环（小环可以自由转动,但不能上下移动）,小环上连接一轻绳,与一质量为m的光滑小球相连,让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动,并与圆锥内壁接触．如图所示,图a中小环与小球在同一水平面上,图b中轻绳与竖直轴成θ（θ<90°）角．设图a和图b中轻绳对小球的拉力分别为T a和T b,圆锥内壁对小球的支持力分别为N a和N b,则在下列说法中正确的是（）

A．T a一定为零,T b一定为零

B．T a、T b是否为零取决于小球速度的大小

C．N a一定不为零,N b可以为零

D．N a、N b的大小与小球的速度无关

2．甲、乙两名滑冰运动员，M甲=60kg，M乙=40kg，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动进行滑冰表演，如图所示．两人相距0.8m，弹簧测力计的示数为9.2N，下列判断中正确的是（）

A．两人的运动半径不同，甲为0.32m，乙为0.48m

B．两人的运动半径相同，都是0.45m

C．两人的线速度相同，约为40m/s

D．两人的角速度相同，约为6rad/s

3．变速自行车变换齿轮组合来改变行驶速度．如图所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则（）

A．该自行车可变换两种不同挡位

B．当B轮与C轮组合时，两轮的线速度之比

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C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比

D．当A轮与C轮组合时，两轮上边缘点M和N的向心加速度之比

4．水平放置的三个不同材料制成的圆轮A、B、C，用不打滑皮带相连，如图所示(俯视图)，三圆轮的半径之比为R A∶R B∶R C＝3∶2∶1，当主动轮C匀速转动时，在三轮的边缘上分别放置一相同的小物块(可视为质点)，小物块均恰能相对静止在各轮的边缘上，设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块与轮A、B、C接触面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，A、B、C三轮转动的角速度分别为ωA、ωB、ωC，则( )

A．μA∶μB∶μC＝2∶3∶6 B．μA∶μB∶μC＝6∶3∶2

C．ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶3 D．ωA∶ωB∶ωC＝6∶3∶2

5．如图所示,轻杆长为L,一端固定在水平轴上的O点,另一端固定一个小球（可视为质点）。小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点,g为重力加速度。下列说法正确的是（）

A．小球到达最高点时的加速度不可能为零

B．小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下

C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大

D．小球通过最低点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而减小

6．如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上质量均为m=2kg，两者用长为L=0.5m的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的0.3倍，A放在距离转轴L=0.5m处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动．开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，g=10m/s2．以下说法正确的是（）

A．当ω＞2rad/s时，A、B相对于转盘会滑动

B．当ω＞3rad/s时，绳子一定有弹力

C．ω在3rad/s＜ω＜2rad/s时范围内增大时，B所受擦力变大

D．ω在0＜ω＜2rad/s范围内增大时，A所受摩擦力一直变大

7．如图所示，水平圆盘可绕过圆心的竖直轴转动，质量相等的A、B两物块静置于水平圆盘的同一直径上．A距竖直轴2L，B距竖直轴L，用长恰为3L的轻绳连接（轻绳不可伸长）．现使圆盘绕轴匀速转动，两物块始终相对于圆盘静止，则（）

A．A物块所受摩擦力一定背离圆心B．B物块所受摩擦力一定背离圆心

C．A物块所受摩擦力一定指向圆心D．B物块所受摩擦力一定指向圆心

8．在光滑水平面上,有一转轴垂直于此平面,交点O的上方h处固定一细绳,绳的另一端连接一质量为m的小球B,绳长l>h,小球可随转轴转动,在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示。要使小球不离开水平面,转轴转速的最大值是( )

A．

1

2

g

h

π

B．gh

πC．1

2

g

l

π

D．

1

2

l

g

π

9．如图所示，一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度转动，圆筒的半径r=1.5m，筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止，小物体与圆筒间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转动轴与水平面见的夹角为60°，重力加速度g取10m/s2，则的最小值是（）

A．1rad/s B．C．D．

10．如图所示，OO′为竖直转动轴，MN为固定在OO′上的水平光滑杆。有两个质量相

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等的金属球A、B套在水平杆上，AC、BC为抗拉能力相同的两根细绳，C端固定在转动轴OO′上，当细绳拉直时，A、B两球转动半径之比恒为2∶1，当转轴转动角速度逐渐增大时，则（）

A．AC绳先断，A球做离心运动B．BC绳先断，B球做离心运动

C．两绳同时断，A、B两球同时做离心运动D．不能确定哪根绳先断

11．“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材．做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上．现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高且在B、D处板与水平面夹角为θ。设球的质量为m，圆周的半径为R，重力加速度为g，不计拍的重力，若运动过程到最高点时拍与小球之间作用力恰为mg，则

A．圆周运动的周期为：

2

2

R

T

g

π

=B．圆周运动的周期为：

g

R

Tπ2

=

C．在B、D处球拍对球的作用力为2

sin

mg

θ

D．在B、D处球拍对球的作用力为

sin

mg

θ

12．如图所示，物体M用两根长度相等不可伸长的线系在竖直杆上，它们随竖直杆转动，当转动角速度变化时，各力变化的情况为

A．ω只有超过某一数值时，绳AM的张力才出现

B．绳BM的张力随ω的增大而增大

C．不论ω如何变化，绳BM的张力总大于AM的张力

D．当ω增大到某个值，总会出现AM的张力大于BM的张力的情况

13．如图一个学生把风刮倒的旗杆绕着O点扶起来，已知旗杆的长度为L，学生的身高为h，