向心加速度及向心力測(cè)試題

1、2圖 # 向心加速度及向心力測(cè)試題李艷龍王善鋒山東省鄒平縣第一中學(xué)一、選擇題1下列關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力的說(shuō)法中AU物體除其他的力外還要受到個(gè)向心力的作用BM體所受的合外力提供向心力CU向心力是一個(gè)恒力DU向心力的大小直在變化2下列關(guān)于向心加速度的說(shuō)法中，不正確AU向心加速度的方向始終與速度的方向垂直BU向心加速度的方向保持不變CU在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度是恒定的DU在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的大小不斷變化3在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，下列物理量不變的是AU向心加速度BDDOO基礎(chǔ)訓(xùn)練.正確的是的是（）()CDOOODDOOO4.如圖1所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤(pán)上，有一個(gè)相對(duì)于盤(pán)靜止

2、的物體，隨盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)于它的受力情況，下列說(shuō)法中正確的是（）AU只受到重力和盤(pán)面的支持力的作用BU只受到重力、支持力和靜摩擦力的作用CM受到重力和支持力外，還受到向心力的作用DM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(dòng)的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體與圓筒一起運(yùn)動(dòng)，物體相對(duì)桶壁靜止則A物體受到4個(gè)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.在一段半徑為的圓孤形水平彎道上已知彎道路面對(duì)汽車(chē)輪胎的最大靜摩擦力等于車(chē)重的m倍則汽車(chē)拐彎時(shí)的安全速度是（）vgRv.j2RV.J莎2圖 # #2圖 #，4

3、如果使汽車(chē)行駛至橋頂時(shí)橋如圖3所示，為一皮帶傳動(dòng)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(dòng)過(guò)程中，皮帶不打滑，則：則（）a點(diǎn)與b點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等；a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等；a點(diǎn)與c點(diǎn)的角速度大小相等；點(diǎn)與點(diǎn)的向心加速度大小相等二、填空題8一在個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，如果軌道半徑不變，轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的的向心力大，物體原來(lái)的向心力大小為9汽車(chē)通過(guò)拱橋頂點(diǎn)的速度為m/s時(shí)，車(chē)對(duì)橋的壓力為車(chē)重的恰無(wú)壓力，則汽車(chē)速度大小為m/s三、計(jì)算題.如圖所示小球質(zhì)量為m固定在長(zhǎng)為L(zhǎng)

4、的輕細(xì)直桿一端并隨桿一起繞桿的另一端點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)如果小球經(jīng)過(guò)最高位置時(shí)桿對(duì)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.()當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度為J6gL,求桿對(duì)球的作用力的大小和球的向心加速度大小圖4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(guò)小孔，一端連接質(zhì)量為m=lkg的小球A,另一端連接質(zhì)量為M=4kg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(dòng)，其角速度為w=10rad/s時(shí)，物體B對(duì)地面的壓力為多大？(2)當(dāng)A球的角速度為多大時(shí)，B物體處于將要離開(kāi)、而尚未離開(kāi)地面的臨界狀態(tài)？(g=10m/s2)12.用一根細(xì)繩拴一物體，使它在

5、距水平地面高h(yuǎn)=1.6m處的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道的圓周半徑r=1m.細(xì)繩在某一時(shí)刻突然被拉斷，物體飛出后，落地點(diǎn)到圓周運(yùn)動(dòng)軌道圓心的水平距離S=3m,則物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度為多大？向心加速度多大？能力提咼一、選擇題1.如圖1所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線(xiàn)垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球和緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則().球的角速度一定大于球的角速度.球的線(xiàn)速度一定大于球的線(xiàn)速度.球的運(yùn)動(dòng)周期一定小于球的運(yùn)動(dòng)周期.球?qū)ν脖诘膲毫σ欢ù笥谇驅(qū)ν脖诘膲毫?小球m用長(zhǎng)為的懸線(xiàn)固定在點(diǎn)，在點(diǎn)正下方處有一個(gè)光滑釘子，如圖2所示，今把小球拉到懸線(xiàn)成水平后無(wú)

6、初速度地釋放，當(dāng)懸線(xiàn)成豎直狀態(tài)且與 圖7釘子相碰時(shí)（）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h圖懸線(xiàn)的拉力突然增大3用材料和粗細(xì)相同、長(zhǎng)短不同的兩段繩子，各栓一個(gè)質(zhì)量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么（）兩個(gè)球以相同的線(xiàn)速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷兩個(gè)球以相同的角速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷兩個(gè)球以相同的周期運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷無(wú)論如何，長(zhǎng)繩易斷4如圖3細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過(guò)點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)給小球一初速度,使它做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中、分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對(duì)球的作用力可能是處為拉力，處為拉力處為拉力，處為推力處為推力，處為拉力處為推力，處為推力5如圖4所示，

7、從、兩物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖線(xiàn)中可以看出（）、物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其線(xiàn)速度的大小不變物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其角速度不變物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其角速度不變物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其線(xiàn)速度隨的增大而減小6如圖5所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放著、三個(gè)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(tái)間的摩擦因數(shù)相同，轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列說(shuō)法中，正確的是（）若三個(gè)物體均未滑動(dòng)，物體的向心加速度最大若三個(gè)物體均未滑動(dòng)，、物體受的摩擦力最大轉(zhuǎn)速增加，物比物先滑動(dòng)轉(zhuǎn)速增加，物先滑動(dòng).火車(chē)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(chē)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(shuō)法中正確的是.當(dāng)以v的速度通過(guò)此

8、彎路時(shí)，火車(chē)重力與軌道面支持力的合力提供向心力.當(dāng)以v的速度通過(guò)彎路時(shí)，火車(chē)重力、軌道面支持力和外軌對(duì)輪緣彈力的合力提供向心力.當(dāng)速度大于v時(shí)，火車(chē)輪緣擠壓外軌.當(dāng)速度小于v時(shí)，火車(chē)輪緣擠壓外軌二、填空題如圖所示內(nèi)壁光滑的半球形容器半徑為R,個(gè)小球（視為質(zhì)點(diǎn)）在容器內(nèi)沿水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球與容器球心連線(xiàn)與豎直方向成q角，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為.圖69.如圖7所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)球.把小球拉到與懸點(diǎn)O處于同一水平面的A點(diǎn)，并給小球豎直向下的初速度，使小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).要使小球能夠在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在A(yíng)處小球豎直向下的最小初速度應(yīng)為三

9、、計(jì)算題如圖8所示，兩質(zhì)量分別為m和m的小球A與B套在水平桿ABCD上，且m=m=m,兩球之間用一輕細(xì)線(xiàn)連接，A和B距轉(zhuǎn)軸OO的AB距離分別為rA=R，rB=2R，且CD對(duì)AB的最大靜摩擦力都是f問(wèn)：要使兩球繞軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)而無(wú)滑動(dòng)，角速度的最大值？當(dāng)達(dá)到最大值時(shí)，繩子受張力為多大？仝口LbD刑圖8如圖9所示，用細(xì)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(pán)上，細(xì)繩另一端通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)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(pán)間的最大靜摩擦力為f=2N，為使小球B保持靜止，求轉(zhuǎn)盤(pán)繞中心O旋轉(zhuǎn)的角速度w的取值范圍(取g=10m/s2)圖9如

10、圖所示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2.25mg，當(dāng)和均拉直時(shí)ZABC，ZACB,BC動(dòng)，因而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求：(g取m/s2m的線(xiàn)速度增大為何值時(shí)，BC繩才剛好被拉直ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)若m的速率繼續(xù)增加，哪條繩先斷，此時(shí)小球的速率多大 #圖7 #圖7參考答案基礎(chǔ)訓(xùn)練做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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，而且是效果力向心加速度方向始終沿半徑方向滑動(dòng)摩擦力提供向心力時(shí)mgm，vJgR，安全速度一定不能大于它R、C三點(diǎn)角速度相同，、線(xiàn)速度相同解.：（1）在最高點(diǎn)重力與桿的拉力的合力提供向

11、心力v22mgmLv2）在最低點(diǎn)Fmgm，得F7mgLa6gv2向心加速度為a,L解：（）設(shè)繩提供的向心力大小為F,地面對(duì)的支持力為F有NFm2rFFMg得F30NNN由牛頓第三定律可得物體對(duì)地面的壓力為0.（2）設(shè)此時(shí)的角速度為,繩的拉力等于B物體的重力，即F40NFm2r解得20rad/s解：繩斷后小球沿圓周切線(xiàn)做平拋運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可知平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程為241m1由平拋的關(guān)系h2gt2，xvt，解得v5m/sv2向心加速度為a，得a25m/s2r能力提高對(duì)兩球分別受力分析可知兩球的向心力相同小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度不會(huì)發(fā)生突變，但半徑變小則向心力、向心加速度角速度都變根據(jù)向心力公式判斷注意桿與繩的不同為過(guò)圓點(diǎn)直線(xiàn)a2r角速度不變v2由兩圖線(xiàn)可知為雙曲線(xiàn)則a，線(xiàn)速度不變,r:g、；：Rcosv；3gL解：當(dāng)兩球繞軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)而無(wú)滑動(dòng)時(shí)，設(shè)角速度的極大值為,由于球圓周運(yùn)動(dòng)的半徑較大,需要的向心力較大，則此時(shí)兩個(gè)球有沿水平桿向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，設(shè)細(xì)線(xiàn)上的張力為，則對(duì)、分別有牛頓第二定律，有Ffm2rAAFfm2rBB12f聯(lián)立以上兩方程，并代入數(shù)據(jù)求解得F3fmR11.解析：要使B靜止，A必須相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)靜止具有與轉(zhuǎn)盤(pán)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(shí)，A有離心趨勢(shì)，靜摩擦力指向圓心O；角速度取最小值時(shí)，A有向心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，靜摩擦力背離圓