向心力（培優(yōu)）練習(xí)（word版含答案）

2020-2021學(xué)年第二學(xué)期高一物理人教版（2019）必修第二冊(cè)向心力培優(yōu)練習(xí)一、單選題1．如圖所示，工廠里的吊車正吊著一個(gè)鑄件沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槟撤N原因，突然緊急剎車，此瞬時(shí)鑄件所受的合外力()A．方向豎直向上B．方向向前C．為零D．方向豎直向下2．如圖所示，汽車車廂頂部懸掛一個(gè)輕質(zhì)彈簧，彈簧下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，當(dāng)汽車以某一速度在水平地面上勻速行駛時(shí)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)1；當(dāng)汽車以同一速度勻速率通過(guò)一個(gè)橋面為圓弧形凸形橋的最高點(diǎn)時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，下列答案中正確的是（）A． B． C． D．前三種情況均有可能3．如圖所示,長(zhǎng)為的細(xì)繩的一端固定于點(diǎn),另一端系一個(gè)小球,在點(diǎn)的正下方釘一個(gè)光滑的釘子,小球從一定高度擺下.當(dāng)細(xì)繩與釘子相碰時(shí),釘子的位置距小球,則細(xì)繩碰到釘子前、后（）A．繩對(duì)小球的拉力之比為B．小球所受合外力之比為C．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為D．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為4．如圖，在豎直平面內(nèi)，滑到ABC關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱，且A、B、C三點(diǎn)在同一水平線上．若小滑塊第一次由A滑到C，所用的時(shí)間為t1，第二次由C滑到A，所用時(shí)間為t2，小滑塊兩次的初速度大小相同且運(yùn)動(dòng)過(guò)程始終沿著滑道滑行，小滑塊與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，則()A．t1＜t2 B．t1=t2 C．t1＞t2 D．無(wú)法比較t1、t2的大小5．如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤(pán)垂直于盤(pán)面的固定對(duì)稱軸以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)面上離轉(zhuǎn)軸距離處有一小物體與圓盤(pán)始終保持相對(duì)靜止，物體與盤(pán)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），盤(pán)面與水平面間的夾角為30°，g取10m/s2．則ω的最大值是()A．rad/s B．rad/s C．s D．s6．如圖所示，在豎直平面內(nèi)，直徑為R的光滑半圓軌道和半徑為R的光滑四分之一圓軌道水平相切于O點(diǎn)，O點(diǎn)在水平地面上．可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從O點(diǎn)以某一初速度進(jìn)入半圓，剛好能通過(guò)半圓的最高點(diǎn)A，從A點(diǎn)飛出后落在四分之一圓軌道上的B點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2．則B點(diǎn)與O點(diǎn)的豎直高度差為A． B．C． D．7．在光滑的圓錐漏斗的內(nèi)壁，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B，分別緊貼著漏斗在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中小球A的位置在小球B的上方，如圖所示。下列判斷正確的是()A．A球的速率小于B球的速率B．A球的角速度大于B球的角速度C．A球?qū)β┒繁诘膲毫Υ笥贐球?qū)β┒繁诘膲毫．A球的轉(zhuǎn)動(dòng)周期大于B球的轉(zhuǎn)動(dòng)周期8．如圖兩段長(zhǎng)均為L(zhǎng)的輕質(zhì)線共同系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間距也為L(zhǎng)，今使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為v，兩段線中張力恰好均為零，若小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為2v，則此時(shí)每段線中張力大小為（）A．3mg B． C．2mg D．9．如圖所示，圓盤(pán)在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為4rad/s，盤(pán)面上距離圓盤(pán)中心的位置有一個(gè)質(zhì)量為0．1kg的小物體隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)．則小物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小為()A． B． C． D．10．如圖所示，傾角30°的斜面連接水平面，在水平面上安裝半徑為R的半圓豎直擋板，質(zhì)量m的小球從斜面上高為處?kù)o止釋放，到達(dá)水平面恰能貼著擋板內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)．不計(jì)小球體積，不計(jì)摩擦和機(jī)械能損失．則小球沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)擋板的力是（）A． B．mg C． D．2mg11．如圖所示，半徑為r的圓筒，繞豎直中心軸OO′旋轉(zhuǎn)，小物塊a靠在圓筒的內(nèi)壁上，它與圓筒內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦與動(dòng)摩擦相同現(xiàn)要使a不下落，則圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω至少為()A． B． C． D．12．下列關(guān)于向心力的說(shuō)法中正確的是（）A．物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了一個(gè)向心力B．向心力會(huì)改變做圓周運(yùn)動(dòng)物體的速度大小C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力即為其所受的合力D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力是不變的13．如圖所示，飛機(jī)做特技表演時(shí)，常做俯沖拉起運(yùn)動(dòng)，此運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)附近可看作是半徑為500m的圓周運(yùn)動(dòng)．若飛行員的質(zhì)量為65kg，飛機(jī)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度為360km/h，則這時(shí)飛行員對(duì)座椅的壓力為：(取g＝10m/s2)（）A．650N B．1300N C．1800N D．1950N14．向心力演示器如圖所示。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可使變速塔輪2和3以及長(zhǎng)槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對(duì)小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿使彈簧測(cè)力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個(gè)球所受向心力的大小。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤(pán)上，可改變兩個(gè)塔輪的轉(zhuǎn)速比，以探究物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小跟哪些因素有關(guān)、具體關(guān)系怎樣．現(xiàn)將小球A和B分別放在兩邊的槽內(nèi)，小球A和B的質(zhì)量分別為mA和mB，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為rA和rB。皮帶套在兩塔輪半徑相同的兩個(gè)輪子上，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象顯示標(biāo)尺8上左邊露出的等分格子多于右邊，則下列說(shuō)法正確的()A．若rA>rB，mA=mB，說(shuō)明物體的質(zhì)量和角速度相同時(shí)，半徑越大向心力越大B．若rA>rB，mA=mB，說(shuō)明物體的質(zhì)量和線速度相同時(shí)，半徑越大向心力越大C．若rA=rB，mA≠mB，說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度相同時(shí)，質(zhì)量越大向心力越小D．若rA=rB，mA≠mB，說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)的半徑和角速度相同時(shí)，質(zhì)量越大向心力越小二、解答題15．在光滑水平面上，一根原長(zhǎng)為l的輕質(zhì)彈簧的一端與豎直軸O連接，另一端與質(zhì)量為m的小球連接，如圖所示。當(dāng)小球以O(shè)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v1時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為；當(dāng)它以O(shè)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v2時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為2l。求v1與v2的比值。

16．如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與圓心O等高，AD為與水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方，一個(gè)質(zhì)量為m的小球在A點(diǎn)正上方某處由靜止開(kāi)始釋放，自由下落至A點(diǎn)后進(jìn)入圓形軌道并能沿圓形軌到達(dá)B點(diǎn)，且到達(dá)B處時(shí)小球?qū)A弧軌道頂端的壓力大小為mg。求：(1)小球到B點(diǎn)時(shí)的速度大??？(2)小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的時(shí)間？(3)小球落到斜面上C點(diǎn)時(shí)的速度大??？17．如圖所示，P點(diǎn)位于懸掛點(diǎn)正下方的地面上，質(zhì)量m的小球用細(xì)線拴住，線長(zhǎng)l，細(xì)線所受拉力達(dá)到2mg時(shí)就會(huì)被拉斷．當(dāng)小球從圖示位置釋放后擺到懸點(diǎn)的正下方時(shí)，細(xì)線恰好被拉斷，此時(shí)小球距水平地面的高度h，求1）細(xì)線被拉斷瞬間小球的速度大??？2）小球落地點(diǎn)到P點(diǎn)的距離？18．如圖所示，在光滑水平桌面ABCD中央固定有一邊長(zhǎng)為光滑小方柱abcd．長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的細(xì)線，一端拴在a上，另一端拴住一個(gè)質(zhì)量為m=的小球．小球的初始位置在ad連線上a的一側(cè)，把細(xì)線拉直，并給小球以v0=2m/s的垂直于細(xì)線方向的水平速度使它作圓周運(yùn)動(dòng)．由于光滑小方柱abcd的存在，使線逐步纏在abcd上．若細(xì)線能承受的最大張力為7N（即繩所受的拉力大于或等