2016-2017學年高中物理第5章曲線運動6向心力學業(yè)分層測評新人教版

1、向心力（建議用時：45分鐘）學業(yè)達標1.（多選）如圖5-6-7所示，一小球用細繩懸掛于O點，將其拉離豎直位置一個角度后釋放，則小球以O(shè)點為圓心做圓周運動，運動中小球所需的向心力是（）0/1.a圖5-6-7A.繩的拉力B.重力和繩拉力的合力C.重力和繩拉力的合力沿繩方向的分力D.繩的拉力和重力沿繩方向分力的合力【解析】對小球進行受力分析，它受重力和繩子拉力的作用，向心力是指向圓心方向的合力.因此，可以說是小球所受合力沿繩方向的分力，也可以說是各力沿繩方向的分力的合力，選CD.【答案】CD一，一，一八1一一，2. （2016天水高一檢測）如圖5-6-8所示，某物體沿4光滑圓弧軌道由最高點滑到最低點

2、的過程中，物體的速率逐漸增大，則（）【導(dǎo)學號：69390030】A.物體的合力為零B.物體的合力大小不變，方向始終指向圓心OC.物體的合力就是向心力D.物體的合力方向始終與其運動方向不垂直（最低點除外）【解析】物體做加速曲線運動，合力不為零，A錯；物體做速度大小變化的圓周運動，合力不指向圓心，合力沿半徑方向的分力提供向心力，合力沿切線方向的分力使物體速度變大，即除在最低點外，物體的速度方向與合力方向間的夾角為銳角，合力方向與速度方向不垂直，B、C錯，D對.【答案】D3. 一輛開往雅安地震災(zāi)區(qū)滿載新鮮水果的貨車以恒定速率通過水平面內(nèi)的某轉(zhuǎn)盤，角速度為3,其中一個處于中間位置的水果質(zhì)量為它到轉(zhuǎn)盤中

3、心的距離為R,則其他水果對該水果的作用力為（）A. mgB.rrto2RC.7mg+m234R2D.Jm2g2-miw4R2【解析】處于中間位置的水果在水平面內(nèi)隨車轉(zhuǎn)彎，做水平面內(nèi)的勻速圓周運動，合外力提供水平方向的向心力，則尸向=m32R,根據(jù)平衡條件及平行四邊形定則可知，其他水果對該水果的作用力大小為F=7（mg2+（mo2R）2,選項C正確，其他選項均錯誤.【答案】C4 .質(zhì)量為m的木塊從半球形的碗口下滑到碗底的過程中，如果由于摩擦力的作用，使得木塊的速率不變，那么（）A.下滑過程中木塊的加速度為零B.下滑過程中木塊所受合力大小不變C.下滑過程中木塊所受合力為零D.下滑過程中木塊所受的合

4、力越來越大【解析】因木塊做勻速圓周運動，故木塊受到的合外力即向心力大小不變，向心加速度大小不變，故選項B正確.【答案】B5 .如圖所示，在水平冰面上，狗拉著雪橇做勻速圓周運動，O點為圓心.能正確表示雪橇受到的牽引力F及摩擦力F的圖是（）ARC【解析】由于雪橇在冰面上滑動，其滑動摩擦力方向必與運動方向相反，即沿圓的切線方向；因雪橇做勻速圓周運動，合力一定指向圓心.由此可知C正確.【答案】C6 .質(zhì)量不計的輕質(zhì)彈性桿P插在桌面上，桿端套有一個質(zhì)量為m的小球，今使小球沿水平方向做半徑為R的勻速圓周運動，角速度為3，如圖5-6-9所示，則桿的上端受到的作用力大小為（）A. mw 2RC、m2g2 +

5、m23 4R圖 5-6-9B. mig2 - m2 w 4R2D.不能確定【解析】小球在重力和桿的作用力下做勻速圓周運動.這兩個力的合力充當向心力必指向圓心，如圖所示.用力的合成法可得桿的作用力：F=、（mg）2+/=ym2g2+mL4R,根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)U的上端的反作用力F=F,C正確.【答案】C7 .（多選）如圖5-6-10所示，質(zhì)量相等的AB兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起做勻速圓周運動，則下列關(guān)系中正確的有（）【導(dǎo)學號：69390031】山圖5-6-10A.線速度VaVb8 .運動周期TaTbC.它們受到的摩擦力FfAFfBD.筒壁對它彳門的彈力FnaFb【解

6、析】由于兩物體角速度相等，而AB,所以VA=rA3VB=B3,A項對；由于3相等，則T相等，B項錯；因豎直方向受力平衡，F(xiàn)f=mg所以Fa=Fb,C項錯；彈力等于向心力，所以FNA=m|A32FnB=m|B32,D項對.【答案】AD9 .長為L的細線，拴一質(zhì)量為m的小球，細線上端固定，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖5-6-11所示，求細線與豎直方向成0角時：m圖 5-6-11(1)細線中的拉力大?。?2)小球運動的線速度的大小.【解析】(1)小球受重力及繩子的拉力兩力作用，如圖所示，豎直方向Fcos8=mg，mg故拉力FT.cos9(2)小球做圓周運動的半徑r=Lsin9,向心力Fn=F

7、Tsin9=mgan9,丫2而Fn=m,r故小球的線速度v=，gLsin0tan9.答案(1)COmY(2).Lsinetan0能力提升10 (多選)球A和球B可在光滑桿上無摩擦滑動，兩球用一根細繩連接如圖5-6-12所示,球A的質(zhì)量是球B的兩倍，當桿以角速度3勻速轉(zhuǎn)動時，兩球剛好保持與桿無相對滑動，那么()圖 5-6-12A.千AA受到的向心力大于球B受到的向心力B. 上A轉(zhuǎn)動的半徑是球B轉(zhuǎn)動半徑的一半C.當A球質(zhì)量增大時，球A向外運動D.當增大時，球B向外運動【解析】因為桿光滑，兩球的相互拉力提供向心力，所以Fa=Fb,A錯誤；由F=mo2r,nA=2nB,得b=2a,B正確；當A球質(zhì)量增

8、大時，球A向外運動，C正確；當川增大時，球B不動，D錯誤.【答案】BC10.(多選)如圖5-6-13所示，一根細線下端拴一個金屬小球P,細線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上.小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動(圓錐擺).現(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運動（圖上未畫出），兩次金屬塊Q都保持在圖5-6-13A.Q受到桌面的支持力變大B.Q受到桌面的靜摩擦力變大C.小球P運動的角速度變大D.小球P運動的周期變大【答案】BC11.如圖5-6-14所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO重合.轉(zhuǎn)臺以一定角速度少勻速轉(zhuǎn)動

9、，一質(zhì)量為m點的連線與OO之間的夾角0為60,重力加速度大小為g.若3=30,小物塊受到的摩擦力恰好為零，求30.圖5-6-14【解析】對小物塊受力分析如圖所示,桌面上靜止.則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是()也2Lsine,得9=上匕，故角速度變大，周期變小，故C選項正確，D選項錯誤.的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，它和O【解析】根據(jù)小球做圓周運動的特點，設(shè)繩與豎直方向的夾角mgan0,Fn=Fcos0+Mgrm/Mg故在0增大時，Q受到的支持力不變，靜摩擦力變大，A選項錯誤，B選項正確；由mgan0=由牛頓第二定律知,八2mgan9=mo-Rsin9mg為e，故Ft=co&，對物體受力分析由平衡條件FfTsin當轉(zhuǎn)速達到某12.如圖5-6-15所示，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動,一數(shù)值時，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動.現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R=0.5m,離水平地面的高度HH=0.8m,物塊平拋落地過程水平位移的大小s=0.4m.設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/s2.求：【導(dǎo)學號：69390032】圖5-6-15(1)物塊做平拋運動的初速度大小V。