向心加速度與向心力檢測試題

1、向心加速度及向心力測試題艷龍 王善鋒省鄒平縣第一中學(xué)256200基礎(chǔ)訓(xùn)練一、選擇題1下列關(guān)于做勻速圓周運(yùn)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圖 1B向心加速度的方向保持不變C在勻速圓周運(yùn)動中，向心加速度是恒定的D在勻速圓周運(yùn)動中，向心加速度的大小不斷變化3在勻速圓周運(yùn)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

2、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)動的圓筒壁上緊靠著一個物體與圓筒一起運(yùn)動，物體相對桶壁靜止則A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圖 26. 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（）A.vg

3、RB.vgRC.v2 gRD.vgR7. 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(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為 4r ，小輪的半徑為 2r ，b 點(diǎn)在小輪上，到圖 3小輪中心的距離為r ，c 點(diǎn)和 d 點(diǎn)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(diǎn)與 b 點(diǎn)的線速度大小相等； B. a 點(diǎn)與 b 點(diǎn)的角速度大小相等；C. a 點(diǎn)與 c 點(diǎn)的角速度大小相等；D. a 點(diǎn)與 d 點(diǎn)的向心加速度大小相等 .二、填空題8. 一個做勻速圓周運(yùn)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

4、原來的向心力大小為_ .9汽車通過拱橋頂點(diǎn)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(jì)算題10如圖 4 所示 , 小球 A 質(zhì)量為 m. 固定在長為 L 的輕細(xì)直桿一端 , 并隨桿一起繞桿的另一端O點(diǎn)在豎直平面做圓周運(yùn)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 . 求圖 4（ 1）球的速度大小 .（ 2）當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時速度為 6gL ，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

5、的小球 A，另一端連接質(zhì)量為M4kg 的重物 B(1) 當(dāng)小球 A沿半徑 r 0.1m 的圓周做勻速圓周運(yùn)動，其角速度為 10rad/s 時，物體 B對地面的壓力為多大？(2) 當(dāng) A球的角速度為多大時， B物體處于將要離開、圖 5而尚未離開地面的臨界狀態(tài)？( g10m/s2)12用一根細(xì)繩拴一物體，使它在距水平地面高h(yuǎn)1.6m 處的水平面做勻速圓周運(yùn)動，軌道的圓周半徑r 1m細(xì)繩在某一時刻突然被拉斷，物體飛出后，落地點(diǎn)到圓周運(yùn)動軌道圓心的水平距離S3m，則物體做勻速圓周運(yùn)動的線速度為多大？向心加速度多大？能力提高一、選擇題AB1如圖 1 所示，壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圖 1圓錐筒固

6、定不動， 兩個質(zhì)量相同的小球A 和 B 緊貼著壁分別在圖中所示的水平面做勻速圓周運(yùn)動，則（）A球 A 的角速度一定大于球B的角速度B球 A 的線速度一定大于球B的線速度圖 2C球 A 的運(yùn)動周期一定小于球B 的運(yùn)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(diǎn)，在 O點(diǎn)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(dāng)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懸線的拉力突然增大3用材料和粗細(xì)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

7、速圓周運(yùn)動，那么（）兩個球以相同的線速度運(yùn)動時，長繩易斷兩個球以相同的角速度運(yùn)動時，長繩易斷boa圖 3兩個球以相同的周期運(yùn)動時，長繩易斷無論如何，長繩易斷4如圖 3，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動現(xiàn)給小球一初速度， 使它做圓周運(yùn)動， 圖中 a、b 分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，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5如圖所示，從A、B 兩物體做勻速圓周運(yùn)動時向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖線中可以看出()的圖 4AB 物體運(yùn)動時，其線速度的大小不變 B 物體

8、運(yùn)動時，其角速度不變 A 物體運(yùn)動時，其角速度不變 A 物體運(yùn)動時，其線速度隨r 的增大而減小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，圖 5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(dāng)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

9、當(dāng)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(dāng)速度大于v 時，火車輪緣擠壓外軌D當(dāng)速度小于v 時，火車輪緣擠壓外軌二、填空題8. 如圖 6 所示 , 壁光滑的半球形容器半徑為R，一個小球( 視為質(zhì)點(diǎn) ) 在容器沿水平面做勻速圓周運(yùn)動，小球與容器球圖 6心連線與豎直方向成角，則小球做勻速圓周運(yùn)動的角速度為. .9如圖 7 所示，長為L 的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個球 . 把小球拉到與懸點(diǎn)O處于同一水平面的A 點(diǎn)，圖 7并給小球豎直向下的初速度，使小球繞 O點(diǎn)在豎直平面做圓周運(yùn)動 . 要使小球能夠在豎直平面做圓周運(yùn)動， 在 A處小球豎直向下的最小初

10、速度應(yīng)為 _三、計(jì)算題10. 如圖 8 所示，兩質(zhì)量分別為 mA 和 mB 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(xì)線連接，A 和 B 距轉(zhuǎn)軸 OO的距離分別為 r A=R，r B=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轉(zhuǎn)動而無滑動，角速度圖 8的最大值？(2) 當(dāng) 達(dá)到最大值時，繩子受力為多大？11. 如圖 9 所示，用細(xì)繩一端系著的質(zhì)量為M=0.6kg 的物體圖 9A 靜止在水平轉(zhuǎn)盤上，細(xì)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(diǎn)的距離為 0.2m若 A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜

11、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 的取值圍（取 g=10m/s2）12. 如圖 10 所示 AB為豎直轉(zhuǎn)軸， 細(xì)繩 AC和 BC的結(jié)點(diǎn) C系一質(zhì)量為 m的小球，兩繩能承擔(dān)的最大拉力均為2.25 mg，當(dāng)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 球在水平面做勻速圓周運(yùn)動，求：（g 取 10m/s2）(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?ACB圖 10參考答案基礎(chǔ)訓(xùn)練1.B 做勻速圓周運(yùn)

12、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mg2mv， vgR ，安全速度一定不能大于它 .7.D b 、c、 d 三點(diǎn)角速度相同，a、 c 線速度相同 .8.5N9.2010. 解：（1）在最高點(diǎn)重力與桿的拉力的合力提供向心力2mg m v 2，解得 v2gLL（2）在最低點(diǎn) F mgm v 2，得 F 7mg .L向心加速度為av 2 ， a 6g .L11. 解：（1）設(shè)繩提供的向心力大小為 F，地面對 A 的支持力為 FN 有Fm2 rFNFMg 得 FN30N由牛頓

13、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1 ，繩的拉力等于B 物體的重力，即F40 NFm2 r 解得20rad / s12. 解：繩斷后小球沿圓周切線做平拋運(yùn)動， 由幾何關(guān)系可知平拋運(yùn)動的水平射程為 2 2m .由平拋的關(guān)系向心加速度為h1 gt 2 ， xvt ，解得 v5m/ s .22av，得 a25m / s2 .r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(dá)最低點(diǎn)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v2A 為雙曲線則 ar，線速

14、度不變， B 為過圓點(diǎn)直線 a2 r角速度不變 .6.AD7.AC8.9.gR cos3gL10.解：當(dāng)兩球繞軸在水平面轉(zhuǎn)動而無滑動時，設(shè)角速度的極大值為，由于 B 球圓周運(yùn)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(yùn)動的趨勢，設(shè)細(xì)線上的力為F，則對 A、 B 分別有牛頓第二定律，有FfmA2 rAFfmB2 rB聯(lián)立以上兩方程 , 并代入數(shù)據(jù)求解得2 fF3 fmR11. 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 角速度取最大值時， A 有離心趨勢，靜摩擦力指向圓心 O；角速度取最小值時， A 有向心運(yùn)動的趨勢，靜摩擦力背離圓心 O對于 B， T=mg對于 A， TfM