2017_2018學(xué)年高中物理課時跟蹤檢測（七）向心力粵教版.docx

課時跟蹤檢測（七） 向心力1(多選)關(guān)于向心力的下列說法中正確的是()A物體受到向心力的作用才能做圓周運動B向心力是指向圓心方向的合外力，它是根據(jù)力的作用效果命名的C向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是某種力的分力D向心力不但能改變物體的運動方向，而且可以改變物體運動的快慢解析：選BC向心力是根據(jù)力的作用效果命名的力，而不是一種性質(zhì)力，物體之所以能做圓周運動，不是因為物體多受了一個向心力的作用，而是物體所受各種力的合力始終指向圓心，從而只改變物體速度的方向而不改變速度的大小，故選項A、D錯誤，B、C正確。2甲、乙兩質(zhì)點做勻速圓周運動，其半徑之比R1R234，角速度之比1243，則甲、乙兩質(zhì)點的向心加速度之比a1a2是()A.B.C.D.解析：選A因為半徑之比R1R234，角速度之比1243，根據(jù)a2R得：a1a243，故選A。3. (多選)如圖1所示，為A、B兩質(zhì)點做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化的圖像，其中A為雙曲線的一個分支，由圖可知()圖1AA物體運動的線速度大小不變BA物體運動的角速度大小不變CB物體運動的角速度大小不變DB物體運動的線速度大小不變解析：選AC勻速圓周運動的向心加速度的計算式有兩個：a或a2r，因此不能不加判斷就認(rèn)為a與r成反比或a與r成正比，而只能這樣表述：當(dāng)v的大小相等時，a的大小跟r成反比；當(dāng)相同時，a的大小跟r成正比。B質(zhì)點做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化規(guī)律是通過原點的一條直線，即ar，故C項對。A質(zhì)點做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化規(guī)律是雙曲線的一支，即a，故A項對。4.如圖2所示，一圓盤可繞一通過圓心且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動，在圓盤上放一塊橡皮，橡皮塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(俯視為逆時針)。某段時間圓盤轉(zhuǎn)速不斷增大，但橡皮塊仍相對圓盤靜止，在這段時間內(nèi)，關(guān)于橡皮塊所受合力F的方向的四種表示(俯視圖)中，正確的是()圖2解析：選C橡皮塊做加速圓周運動，合力不指向圓心，但一定指向圓周的內(nèi)側(cè)；由于做加速圓周運動，速率不斷增加，故合力與速度的夾角小于90，選項C正確。5.如圖3所示，長為L的輕桿，一端固定一個質(zhì)量為m的小球，另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，桿隨轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度為，某時刻桿對球的作用力恰好與桿垂直，則此時桿與水平面的夾角是()圖3Asin Btan Csin Dtan 解析：選A小球所受重力和輕桿的作用力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin mL2，解得sin ，故A正確，B、C、D錯誤。6A、B兩個質(zhì)點分別做勻速圓周運動，在相等時間內(nèi)通過的弧長之比sAsB43，轉(zhuǎn)過的圓心角之比AB32。則下列說法中正確的是()A它們的線速度之比vAvB43B它們的角速度之比AB23C它們的周期之比TATB32D它們的向心加速度之比aAaB32解析：選AA、B兩質(zhì)點分別做勻速圓周運動，若在相等時間內(nèi)它們通過的弧長之比為sAsB43，根據(jù)公式v，線速度之比為vAvB43，故A正確；通過的圓心角之比AB32，根據(jù)公式，角速度之比為32，故B錯誤；由公式T，周期之比為TATB23，故C錯誤；根據(jù)av，可知aAaB21，故D錯誤。7.如圖4所示，將完全相同的兩個小球A、B，用長L0.8 m的細(xì)繩懸于以v4 m/s向右勻速運動的小車頂部，兩球與小車前后壁接觸，由于某種原因，小車突然停止運動，此時懸線的拉力之比FBFA為(g取10 m/s2)()圖4A11 B12C13 D14解析：選C小車突然停止，B球受到的拉力FB仍然等于小球的重力，A球要做圓周運動，由牛頓第二定律得FAmgm，解得FA3 mg，所以FBFA13，C正確。8. (多選)如圖5所示，長為L的懸線固定在O點，在O點正下方有一釘子C，OC距離為，把懸線另一端的小球m拉到跟懸點在同一水平面上無初速度釋放，小球運動到懸點正下方時懸線碰到釘子，則小球的()圖5A線速度突然增大為原來的2倍B角速度突然增大為原來的2倍C向心加速度突然增大為原來的2倍D懸線拉力突然增大為原來的2倍解析：選BC懸線與釘子碰撞前后，線的拉力始終與小球運動方向垂直，小球的線速度不變，A錯；當(dāng)半徑減小時，由知變大為原來的2倍，B對；再由a知向心加速度突然增大為原來的2倍，C對；而在最低點Fmgm，故碰到釘子后合力變?yōu)樵瓉淼?倍，懸線拉力變大，但不是原來的2倍，D錯。9如圖6所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5 m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止。物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，盤面與水平面的夾角為30，g取10 m/s2。則的最大值是()圖6A. rad/s B. rad/sC1.0 rad/s D0.5 rad/s解析：選C物體隨圓盤做圓周運動，運動到最低點時最容易滑動，因此物體在最低點且剛好要滑動時的轉(zhuǎn)動角速度為最大值，這時，根據(jù)牛頓第二定律可知，mgcos 30mgsin 30mr2，求得1.0 rad/s，C項正確，A、B、D項錯誤。10.如圖7所示，倒置的光滑圓錐面內(nèi)側(cè)，有質(zhì)量相同的兩個小玻璃球A、B，沿錐面在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，關(guān)于A、B兩球的角速度、線速度和向心加速度正確的說法是()圖7A它們的角速度相等ABB它們的線速度vAvBC它們的向心加速度相等DA球的向心加速度大于B球的向心加速度解析：選C對A、B兩球分別受力分析，如圖所示。由圖可知F合F合mgtan 根據(jù)向心力公式有mgtan mam2Rm解得agtan v 由于A球轉(zhuǎn)動半徑較大，故A球的線速度較大，角速度較??；兩球的向心加速度一樣大，故選C。11.如圖8所示，水平長桿AB繞過B端的豎直軸OO勻速轉(zhuǎn)動，在桿上套有一個質(zhì)量m1 kg的圓環(huán)，若圓環(huán)與水平桿間的動摩擦因數(shù)0.5，且假設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等(g取10 m/s2)，求：圖8(1)當(dāng)桿轉(zhuǎn)動的角速度2 rad/s時，圓環(huán)隨桿轉(zhuǎn)動的最大半徑為多大？(2)如果水平桿轉(zhuǎn)動的角速度降為1.5 rad/s，圓環(huán)能否相對于桿靜止在原位置，此時它所受的摩擦力有多大？解析：(1)圓環(huán)在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的向心力是桿施加給它的靜摩擦力提供的，則最大向心力F向mg，代入公式F向mRmax2，得Rmax，代入數(shù)據(jù)可得Rmax1.25 m。(2)當(dāng)水平桿轉(zhuǎn)動的角速度降為1.5 rad/s時，圓環(huán)所需的向心力減小，則圓環(huán)所受的靜摩擦力隨之減小，不會相對于桿滑動，故圓環(huán)相對于桿仍靜止在原來的位置，此時的靜摩擦力fmRmax22.81 N。答案：(1)1.25 m(2)能2.81 N12.如圖9所示，用一根長為l1 m的細(xì)線，一端系一質(zhì)量為m1 kg的小球(可視為質(zhì)點)，另一端固定在一光滑錐體頂端，錐面與豎直方向的夾角37，當(dāng)小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運動的角速度為時，細(xì)線的張力為T。(g取10 m/s2，結(jié)果可用根式表示)求：圖9(1)若要小球離開錐面，則小球的角速度0至少為多大？(2)若細(xì)線與豎直方向的夾角為60，則小球的角速度為多大？解析：(1)若要小球剛好離開錐面，則小球受到重力和細(xì)線拉力，小球做勻速圓