高一物理必修2《向心力》練習(xí)題

中國權(quán)威高考信息資源門戶 高一物理必修2向心力練習(xí)題基礎(chǔ)訓(xùn)練一、 選擇題1下列關(guān)于做勻速圓周運動的物體所受的向心力的說法中.正確的是 ( ) A物體除其他的力外還要受到個向心力的作用 B物體所受的合外力提供向心力 C向心力是一個恒力圖1 D向心力的大小直在變化 2下列關(guān)于向心加速度的說法中，不正確的是 （ ） A向心加速度的方向始終與速度的方向垂直 B向心加速度的方向保持不變 C在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的 D在勻速圓周運動中，向心加速度的大小不斷變化3在勻速圓周運動中，下列物理量不變的是 （ ）A向心加速度 B線速度 C向心力 D角速度4.如圖1所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)盤上，有一個相對于盤靜止的物體，隨盤一起轉(zhuǎn)動，關(guān)于它的受力情況，下列說法中正確的是 （ ）A只受到重力和盤面的支持力的作用B只受到重力、支持力和靜摩擦力的作用C除受到重力和支持力外，還受到向心力的作用D受到重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用5如圖2所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體與圓筒一起運動，物體相對桶壁靜止則圖2A 物體受到4個力的作用B 物體所受向心力是物體所受的重力提供的C 物體所受向心力是物體所受的彈力提供的D物體所受向心力是物體所受的靜摩擦力提供的6.在一段半徑為R的圓孤形水平彎道上,已知彎道路面對汽車輪胎的最大靜摩擦力等于車重的倍,則汽車拐彎時的安全速度是（ ）圖3A. B. C. D.7.如圖3所示，為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中，皮帶不打滑，則：則（ ） A.a點與b點的線速度大小相等； B.a點與b點的角速度大小相等； C.a點與c點的角速度大小相等； D.a點與d點的向心加速度大小相等.二、 填空題8.一個做勻速圓周運動的物體，如果軌道半徑不變，轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，所需的向心力就比原來的向心力大40N，物體原來的向心力大小為_ .9汽車通過拱橋頂點的速度為10m/s時，車對橋的壓力為車重的3/4，如果使汽車行駛至橋頂時橋恰無壓力，則汽車速度大小為_ m/s.三、 計算題圖4 10如圖4所示,小球A質(zhì)量為m.固定在長為L的輕細直桿一端,并隨桿一起繞桿的另一端O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動.如果小球經(jīng)過最高位置時,桿對球的作用力為拉力,拉力大小等于球的重力.求（1）球的速度大小.（2）當小球經(jīng)過最低點時速度為，求桿對球的作用力的大小和球的向心加速度大小.11.如圖5所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O；一根輕繩穿過小孔，一端連接質(zhì)量為m1kg的小球A，另一端連接質(zhì)量為M4kg的重物B圖5(1)當小球A沿半徑r0.1m的圓周做勻速圓周運動，其角速度為10rad/s時，物體B對地面的壓力為多大？(2)當A球的角速度為多大時，B物體處于將要離開、而尚未離開地面的臨界狀態(tài)？(g10m/s2)12用一根細繩拴一物體，使它在距水平地面高h1.6m處的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，軌道的圓周半徑r1m細繩在某一時刻突然被拉斷，物體飛出后，落地點到圓周運動軌道圓心的水平距離S3m，則物體做勻速圓周運動的線速度為多大？向心加速度多大？AB圖1能力提高一、選擇題1如圖1所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則（ ）A球A的角速度一定大于球B的角速度圖2B球A的線速度一定大于球B的線速度C球A的運動周期一定小于球B的運動周期D球A對筒壁的壓力一定大于球B對筒壁的壓力2小球m用長為L的懸線固定在O點，在O點正下方L/2處有一個光滑釘子C，如圖2所示，今把小球拉到懸線成水平后無初速度地釋放，當懸線成豎直狀態(tài)且與釘子相碰時 （）小球的速度突然增大 小球的角速度突然增大小球的向心加速度突然增大o圖3ab懸線的拉力突然增大3用材料和粗細相同、長短不同的兩段繩子，各栓一個質(zhì)量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運動，那么 （） 兩個球以相同的線速度運動時，長繩易斷兩個球以相同的角速度運動時，長繩易斷兩個球以相同的周期運動時，長繩易斷無論如何，長繩易斷4如圖3，細桿的一端與一小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對球的作用力可能是A.a處為拉力，b處為拉力 B.a處為拉力，b處為推力C.a處為推力，b處為拉力 D.a處為推力，b處為推力圖445如圖所示，從A、B兩物體做勻速圓周運動時的向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖線中可以看出 ( ) AB物體運動時，其線速度的大小不變B物體運動時，其角速度不變A物體運動時，其角速度不變A物體運動時，其線速度隨r的增大而減小圖6如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺上放著A、B、C三個物體，質(zhì)量分別為2m、m、m，離轉(zhuǎn)軸的距離分別為R、R、2R，與轉(zhuǎn)臺間的摩擦因數(shù)相同，轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時，下列說法中，正確的是 （）若三個物體均未滑動，C物體的向心加速度最大若三個物體均未滑動，B物體受的摩擦力最大轉(zhuǎn)速增加，A物比B物先滑動轉(zhuǎn)速增加，C物先滑動7火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌，其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定.若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為v，則下列說法中正確的是( )A當以v的速度通過此彎路時，火車重力與軌道面支持力的合力提供向心力B當以v的速度通過彎路時，火車重力、軌道面支持力和外軌對輪緣彈力的合力提供向心力C當速度大于v時，火車輪緣擠壓外軌D當速度小于v時，火車輪緣擠壓外軌圖6二、填空題8.如圖6所示,內(nèi)壁光滑的半球形容器半徑為R，一個小球(視為質(zhì)點)在容器內(nèi)沿水平面做勻速圓周運動，小球與容器球心連線與豎直方向成角，則小球做勻速圓周運動的角速度為. . 圖79如圖7所示，長為L的細線，一端固定在O點，另一端系一個球.把小球拉到與懸點O處于同一水平面的A點，并給小球豎直向下的初速度，使小球繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動.要使小球能夠在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在A處小球豎直向下的最小初速度應(yīng)為_三、計算題圖810.如圖8所示，兩質(zhì)量分別為的小球A與B套在水平桿CD上，且mA=mB=m，兩球之間用一輕細線連接，A和B距轉(zhuǎn)軸OO的距離分別為rA=R，rB=2R，且CD對AB的最大靜摩擦力都是f，問：(1)要使兩球繞軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動而無滑動，角速度的最大值？(2)當達到最大值時，繩子受張力為多大？圖911.如圖9所示，用細繩一端系著的質(zhì)量為M=0.6kg的物體A靜止在水平轉(zhuǎn)盤上，細繩另一端通過轉(zhuǎn)盤中心的光滑小孔O吊著質(zhì)量為m=0.3kg的小球B，A的重心到O點的距離為0.2m若A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為f=2N，為使小球B保持靜止，求轉(zhuǎn)盤繞中心O旋轉(zhuǎn)的角速度的取值范圍（取g=10m/s2）12.如圖10所示AB為豎直轉(zhuǎn)軸，細繩AC和BC的結(jié)點C系一質(zhì)量為m的小球，兩繩能承擔的最大拉力均為2.25mg，當AC和BC均拉直時ABC=90，ACB=53，BC=1.2m.ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動，因而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，求：（g取10m/s2）圖10ABC(1) m的線速度增大為何值時，BC繩才剛好被拉直?(2)若m的速率繼續(xù)增加，哪條繩先斷，此時小球的速率多大?參考答案基礎(chǔ)訓(xùn)練1.B 做勻速圓周運動的物體一定是合外力提供向心力，向力不是恒力，方向要不斷變化，而且是效果力.2.BCD 向心加速度方向始終沿半徑方向.3.D4.B5.C6.A 滑動摩擦力提供向心力時，安全速度一定不能大于它.7.D b、c、d三點角速度相同，a、c線速度相同.8.5N9.2010.解：（1）在最高點重力與桿的拉力的合力提供向心力，解得（2）在最低點，得.向心加速度為，.11.解：（1）設(shè)繩提供的向心力大小為F，地面對A的支持力為有得由牛頓第三定律可得物體對地面的壓力為30N.（2）設(shè)此時的角速度為，繩的拉力等于B物體的重力，即解得12.解：繩斷后小球沿圓周切線做平拋運動，由幾何關(guān)系可知平拋運動的水平射程為.由平拋的關(guān)系，解得.向心加速度為，得.能力提高1.B 對兩球分別受力分析可知兩球的向心力相同.2.BCD小球到達最低點時速度不會發(fā)生突變，但半徑變小則向心力、向心加速度角速度都變.3.BC根據(jù)向心力公式判斷.4.AB注意桿與繩的不同.5.B由兩圖線可知A為雙曲線則，線速度不變，B為過圓點直線角速度不變.6.AD7.AC8. 9. 10. 解：當兩球繞軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動而無滑動時，設(shè)角速度的極大值為，由于B球圓周運動的半徑較大，需要的向心力較大，則此時兩個球有沿水平桿CD向D運動的趨勢，設(shè)細線上的張力為F，則對A、B分別有牛頓第二定律，有聯(lián)立以上兩方程,并代入數(shù)據(jù)求解得 11. 解析：要使B靜止，A必須相對于轉(zhuǎn)盤靜止具有與轉(zhuǎn)盤相同的角速度A需要的向心力由繩拉力和靜摩擦力合成