河北省淶水波峰中學(xué)人教版高中物理必修二56向心力專題練習(xí)

向心力專題練習(xí)一、單項(xiàng)選擇題1．如圖所示，小物塊從半球形碗邊的a點(diǎn)下滑到b點(diǎn)，碗內(nèi)壁粗糙．物塊下滑過(guò)程中速率不變，下列說(shuō)法中正確的是()A．物塊下滑過(guò)程中，所受的合力為0B．物塊下滑過(guò)程中，所受的合力越來(lái)越大C．物塊下滑過(guò)程中，加速度的大小不變，方向時(shí)刻在變D．物塊下滑過(guò)程中，摩擦力大小不變2．如圖所示，在光滑桿上穿著兩個(gè)小球m1、m2，且m1＝2m2，用細(xì)線把兩球連起來(lái)，當(dāng)桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩小球剛好能與桿保持無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)兩小球到轉(zhuǎn)軸的距離r1與r2A．1：1B．1：eq\r(2)C．2：1D．1：23．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上，有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)．當(dāng)圓筒的角速度增大以后，物體仍然隨圓筒一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()A．物體所受彈力增大，摩擦力也增大了B．物體所受彈力增大，摩擦力減小了C．物體所受彈力和摩擦力都減小了D．物體所受彈力增大，摩擦力不變4．如圖所示，把一個(gè)長(zhǎng)為20cm，勁度系數(shù)為360N/m的彈簧一端固定，作為圓心，彈簧的另一端連接一個(gè)質(zhì)量為0.50kg的小球，當(dāng)小球以eq\f(360,π)r/min的轉(zhuǎn)速在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)應(yīng)為()A．5.2cmB．5.3cmC．5.0cmD．5.4cm二、多項(xiàng)選擇題5．關(guān)于變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合外力不指向圓心B．做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力指向圓心C．研究一般的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)可以分解成許多小段圓弧進(jìn)行分析D．做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度不指向圓心6．上海磁懸浮線路的最大轉(zhuǎn)彎處半徑達(dá)到8000m，如圖所示，近距離用肉眼看幾乎是一條直線，而轉(zhuǎn)彎處最小半徑也達(dá)到1300m，一個(gè)質(zhì)量為50kg的乘客坐在以360km/h的不變速率行駛的車?yán)?，隨車駛過(guò)半徑為2500m的彎道，下列說(shuō)法正確的是()A．乘客受到的向心力大小約為200NB．乘客受到的向心力大小約為539NC．乘客受到的向心力大小約為300ND．彎道半徑設(shè)計(jì)特別大可以使乘客在轉(zhuǎn)彎時(shí)更舒適二、非選擇題7．(2017·江西新余檢測(cè))如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2.5m的輕繩兩端分別固定在一根豎直棒上的A、B兩點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m＝0.6kg的光滑小圓環(huán)C套在繩子上，當(dāng)豎直棒以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓環(huán)C以B為圓心在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，(θ＝37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)則：(1)此時(shí)輕繩上的拉力大小等于多少？(2)豎直棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多大？向心力專題練習(xí)（答案）1.解析：由題意知小物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力大小不變，方向時(shí)刻改變，總是沿半徑方向指向圓心．答案：C2.解析：兩個(gè)小球繞共同的圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的拉力互為向心力，角速度相同．設(shè)兩球所需的向心力大小為Fn，角速度為ω，則對(duì)球m1：Fn＝m1ω2r1，對(duì)球m2：Fn＝m2ω2r2，由上述兩式得r1：r2＝1：2.答案：D3.解析：物體隨圓筒一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受到三個(gè)力的作用：重力G、筒壁對(duì)它的彈力FN和筒壁對(duì)它的摩擦力Ff(如圖所示)．其中G和Ff是一對(duì)平衡力，筒壁對(duì)它的彈力FN提供它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．當(dāng)圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不管其角速度多大，只要物體隨圓筒一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)，則物體所受的摩擦力Ff大小等于其重力．而根據(jù)向心力公式FN＝mω2r可知，當(dāng)角速度ω變大時(shí)，F(xiàn)N也變大，故D正確．答案：D解析：小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝2nπ＝(2×eq\f(6,π)×π)rad/s＝12rad/s，由向心力公式得kx＝mω2(x0＋x)，解得x＝eq\f(mω2x0,k－mω2)＝eq\f(0.5×122×0.2,360－0.5×122)m＝0.05m＝5.0cm.答案：C5.解析：做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力不指向圓心，但向心力和向心加速度總是指向圓心的，A、B正確，D錯(cuò)誤；一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分解成許多小段圓弧按照?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析，C正確．答案：ABC6.解析：由Fn＝meq\f(v2,r)，可得Fn＝200N，選項(xiàng)A正確．設(shè)計(jì)半徑越大，轉(zhuǎn)彎時(shí)乘客所需要的向心力越小，轉(zhuǎn)彎時(shí)就越舒適，D正確．答案：AD7.解析：(1)環(huán)受力如圖所示．圓環(huán)在豎直方向所受合外力為零，即Fsinθ＝mg所以F＝eq\f(mg,sinθ)＝10N，即繩子的拉力為10N.(2)圓環(huán)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于圓環(huán)光滑，所以圓環(huán)兩端繩的拉力大小相等．BC段繩水平時(shí)，圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r＝BC，則