學(xué)年高中物理第五章曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)課時(shí)提升作業(yè)六向心力新人教版必修

1、學(xué)年高中物理第五章曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)課時(shí)提高作業(yè)六.向心力新人教版必修學(xué)年高中物理第五章曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)課時(shí)提高作業(yè)六.向心力新人教版必修PAGE學(xué)年高中物理第五章曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)課時(shí)提高作業(yè)六.向心力新人教版必修課時(shí)提高作業(yè)六向心力(20分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題,每題6分,共24分)1.(2018廣州高一檢測(cè))關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.向心力是一種性質(zhì)力B.向心力與速度方向不用然素來(lái)垂直C.向心力只能改變線(xiàn)速度的方向D.向心力只改變線(xiàn)速度的大小【剖析】選C。物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要一個(gè)指向圓心的合外力,是依照力的作用奏效命名的,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于向心力指向圓心,與線(xiàn)速度方向素

2、來(lái)垂直,所以它的奏效可是改變線(xiàn)速度方向,不會(huì)改變線(xiàn)速度大小,故B、D項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】以下關(guān)于向心力的說(shuō)法中,正確的選項(xiàng)是()A.物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了一個(gè)向心力B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其向心力是由其他性質(zhì)的力供應(yīng)的C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其向心力不變D.向心加速度決定向心力的大小【剖析】選B。物體做圓周運(yùn)動(dòng)就需要有向心力,向心力是由外界供應(yīng)的,不是做圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,向心力是由其他性質(zhì)力供應(yīng)的,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,向心力大小不變,方向時(shí)辰改變,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;向心力不是向心加速度決定的,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2018武漢高一檢測(cè))做圓周運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)質(zhì)量不一樣樣的

3、物體M和N,它們所受的向心力F與軌道半徑R之間的關(guān)系以以下列圖,其中圖線(xiàn)N為雙曲線(xiàn)的一個(gè)分支。則由圖象可知()A.物體M和N的線(xiàn)速度均保持不變B.在兩圖線(xiàn)的交點(diǎn),M和N的向心力相等C.在兩圖線(xiàn)的交點(diǎn),M和N的向心加速度大小相同D.隨著半徑增大,M的線(xiàn)速度減小,N的角速度增大【剖析】選B。M為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn),知M的向心力與半徑成正比,依照F=mR2知,M的角速度不變;N為雙曲線(xiàn)的一個(gè)分支,知N的向心力與半徑成反比,依照F=m知,N線(xiàn)速度不變,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;交點(diǎn)處,M、N的半徑和向心力都相等,故B項(xiàng)正確;交點(diǎn)處,M、N的半徑和向心力都相等,由于質(zhì)量不相等,依照F=ma,M和N的向心加速度大小不一樣

4、樣,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;依照v=R及M的角速度不變,可知隨著半徑增大,M的線(xiàn)速度增大,依照v=R及N線(xiàn)速度不變,可知隨著半徑增大,N的角速度減小,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2018資陽(yáng)高一檢測(cè))以以下列圖,一對(duì)男、女溜冰運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量分別為m男=80kg和m女=40kg,當(dāng)面拉著一彈簧測(cè)力計(jì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的溜冰表演,不計(jì)冰面的摩擦。則男女兩人()A.做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力之比為21B.做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)半徑之比為12C.做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為12D.做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度之比為21【剖析】選B。男女兩名運(yùn)動(dòng)員靠彈簧測(cè)力計(jì)的拉力供應(yīng)向心力,兩向心力大小相等,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;兩名運(yùn)動(dòng)員的角速度相等,依照m男r12=m女r22

5、知,男女兩名運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)半徑之比等于質(zhì)量反比,即12,故B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;依照a=r2知,兩人的角速度相等,半徑之比為12,則向心加速度之比為12,故D項(xiàng)錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】在圓滑桿上穿著兩個(gè)小球m1、m2,且m1=2m2,用細(xì)線(xiàn)把兩球連起來(lái),當(dāng)盤(pán)架勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩小球恰巧能與桿保持無(wú)相對(duì)滑動(dòng),以以下列圖,此時(shí)兩小球到轉(zhuǎn)軸的距離r1與r2之比為()A.12B.1C.21D.11【剖析】選A。兩小球所受的繩子的拉力供應(yīng)向心力,所以向心力相等,角速度又相等,則有:m12r1=m22r2,解得:r1r2=12。4.以以下列圖,一小球由不可以伸長(zhǎng)的輕繩系于一豎直細(xì)桿的A點(diǎn),當(dāng)豎直桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小

6、球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。關(guān)于小球到A點(diǎn)的豎直距離h與角速度的關(guān)系圖線(xiàn),正確的選項(xiàng)是()【剖析】選D。設(shè)繩子與豎直方向的夾角為,依照牛頓第二定律得,mgtan=2mLsin,解得2=,可知h=,即h與成正比,h與的圖線(xiàn)是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn),故D項(xiàng)正確,A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖,輕繩一端固定,另一端系一小球。小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),輕繩長(zhǎng)度必然,與豎直方向夾角為,角速度為。圖中關(guān)于和的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖象正確的選項(xiàng)是()【剖析】選B。依照牛頓第二定律得,mgtan=mr2,又r=Lsin,解得cos=,可知cos與成正比,故B項(xiàng)正確,A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(14分。要有必要的文

7、字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)5.以以下列圖,圓形玻璃平板半徑為r,一質(zhì)量為m的小木塊放置在玻璃板的邊緣,隨玻璃板一起繞圓心O在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),玻璃板轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T(mén),求:(1)木塊的角速度大小。(2)木塊的線(xiàn)速度大小。(3)木塊所受摩擦力的大小?！酒饰觥?1)木塊的角速度=。(2)木塊的線(xiàn)速度為v=r=。(3)摩擦力供應(yīng)木塊做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力,則f=。答案:(1)(2)(3)【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.(多項(xiàng)選擇)A、B兩球質(zhì)量分別為m1與m2,用一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連,一長(zhǎng)為L(zhǎng)1的細(xì)線(xiàn)與A相連,置于水平圓滑桌面上,細(xì)線(xiàn)的另一端拴在豎直軸OO上,以以下列圖,當(dāng)A與B均以角速度繞

8、OO做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)2。則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.A球受繩的拉力充當(dāng)A球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力B.A球受繩的拉力大小為F=m22(L1+L2)+m12L1C.彈簧伸長(zhǎng)量L=D.若某時(shí)辰將繩燒斷,則繩子燒斷的剎時(shí)B球加速度為零【剖析】選B、C。A球靠繩子的拉力與彈簧的彈力的合力供應(yīng)向心力,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)A,依照牛頓第二定律有:F-F彈=m1L12,對(duì)B,依照牛頓第二定律有:F彈=m2(L1+L2)2,解得F=m22(L1+L2)+m12L1,故B項(xiàng)正確;依照胡克定律得,彈簧的伸長(zhǎng)量L=,故C項(xiàng)正確;繩子燒斷的剎時(shí),繩子拉力馬上變?yōu)榱?彈簧的彈力不變,可知A、B兩球所受的合力均不

9、為零,則加速度不為零,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.以以下列圖,一半徑為r的圓筒繞其中心軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)質(zhì)量為m的物體與圓筒一起運(yùn)動(dòng),相對(duì)筒無(wú)滑動(dòng)。若已知筒與物體之間的摩擦因數(shù)為,試求:(1)物體所碰到的摩擦力大小。(2)筒內(nèi)壁對(duì)物體的支持力?！酒饰觥课矬w做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合力指向圓心;對(duì)物體受力剖析,受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力,如圖其中重力mg與靜摩擦力f平衡,故有:f=mg支持力N供應(yīng)向心力,由牛頓第二定律可得:N=m2r。答案:(1)mg(2)m2r(12分)(2018合肥高一檢測(cè))如圖(a)所示,A、B為釘在圓滑水平面上的兩根鐵釘,小球C用長(zhǎng)為l的細(xì)繩拴在鐵釘B上

10、(細(xì)繩能承受足夠大的拉力),A、B、C在同素來(lái)線(xiàn)上,t=0時(shí),給小球一個(gè)垂直于繩的速度,使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng),在0t10s時(shí)間內(nèi),細(xì)繩的拉力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖(b)所示,試求:(1)兩釘子間的距離d。(2)t=14s時(shí),細(xì)繩拉力的大小。(3)細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時(shí)間間隔?！酒饰觥?1)06s內(nèi),繩子的拉力不變F1=m610s內(nèi)拉力大小不變F2=m由于F2=F1則l1=l可知兩釘子間的距離d=l-l1=l。(2)第一個(gè)半圈經(jīng)歷的時(shí)間為6s,則t1=6s則第二個(gè)半圈的時(shí)間t2=t1=5s小球轉(zhuǎn)第三個(gè)半圈的時(shí)間t3=t1=4s則t=14s時(shí),小球轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑r=l細(xì)繩的

11、拉力F3=m=5N=7.5N。(3)由題意知,細(xì)繩每跟釘子碰撞一次,轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的時(shí)間少t=1s則細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時(shí)間間隔t=6s-31s=3s。答案:(1)l(2)7.5N(3)3s【補(bǔ)償訓(xùn)練】在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上開(kāi)有一小孔O,一根輕繩穿過(guò)小孔,一端拴一小物體A,另一端連接到拉力傳感器,O與A間的距離為0.2m,如圖甲所示。設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)的角速度為,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中物體A素來(lái)與轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)靜止,物體A碰到的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,現(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)以不一樣樣的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)拉力傳感器的讀數(shù)F與對(duì)應(yīng)的2圖象如圖乙所示。求:(1)當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度=3rad/s旋轉(zhuǎn)時(shí),物體A的向心加速度的大小。(2)物體A的質(zhì)量和物體與轉(zhuǎn)臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)?！酒饰觥?1)當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度=3rad/s旋轉(zhuǎn)時(shí),物體A的向心加速度的大小an=2r=320.2