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《2019_2020学年高中物理第五章6.向心力练习（含解析）新人教版必修2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、6.向心力1.如图所示,在光滑水平面上,两个相同的小球A、B固定在同一杆上,以O点为圆心做匀速圆周运动。A、B两球在运动过程中,下列物理量时刻相等的是( )A.角速度B.线速度C.向心加速度D.向心力解析A、B两球共轴转动,角速度相等,故A正确;根据v=ωr可知,角速度相等,半径不等,则线速度不等,故B错误;根据a=ω2r可知,角速度相等,半径不等,则向心加速度不等,故C错误;根据F=mω2r可知,角速度相等,半径不等,则向心力不等,故D错误。答案A2.物体做匀速圆周运动的条件是( ) A.有一定的初速度,且
2、受到一个始终与初速度垂直的恒力作用B.有一定的初速度,且受到一个大小不变,方向变化的力的作用C.有一定的初速度,且受到一个方向始终指向圆心的力的作用D.有一定的初速度,且受到一个大小不变,方向始终和速度垂直的合力作用解析做匀速圆周运动的物体,必须受到一个大小不变,方向时刻指向圆心的向心力的作用,且其向心力等于合外力,故只有D正确。答案D3.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是( )A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大B.物体所受弹力增大,摩擦力减小C.物体所受弹
3、力减小,摩擦力减小D.物体所受弹力增大,摩擦力不变解析物体在竖直方向上受重力G与摩擦力F,是一对平衡力,在向心力方向上受弹力FN,根据向心力公式,可知FN=mω2r,当ω增大时,FN增大,所以应选D。答案D4.未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的,下列说法正确的是( )A.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大B.旋转舱的半径越大,
4、转动的角速度就应越小C.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大D.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小解析旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力,即mg=mω2r,解得ω=gr,即旋转舱的半径越大,角速度越小,而且与宇航员的质量无关,选项B正确。答案B5.如图所示,将完全相同的两小球A、B用长L=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部,两球分别与小车前后壁接触。由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比FB∶FA为(g取10m/s2)( ) A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1
5、∶4解析设两小球A、B的质量均为m。小车突然停止运动时,小球B由于受到小车前壁向左的弹力作用,相对于小车静止,竖直方向上受力平衡,则有FB=mg=10m;小球A绕悬点以速度v做圆周运动,此时有FA-mg=mv2L,得FA=mg+mv2L=10m+20m=30m。故FB∶FA=1∶3,选项C正确。答案C6.一个做匀速圆周运动的物体质量为2.0kg,如果物体的转速变为原来的2倍,半径不变,则所受的向心力就比原来的向心力大15N。试求:(1)物体原来的向心力大小。(2)物体后来的向心加速度的大小。解析(1)设匀速圆周运动的半径为r,物体原来受的向心
6、力的大小F1=mr(2πn)2变化后的向心力的大小F2=mr(2π×2n)2且F2=F1+15N解得F1=5N。(2)物体后来的向心加速度a=F2m=15+52.0m/s2=10m/s2。答案(1)5N (2)10m/s27.利用如图实验装置可验证做匀速圆周运动的物体所受合外力与所需向心力的“供”“需”关系,启动小电动机带动小球做圆锥摆运动,不计一切阻力,移动水平圆盘,当盘与球恰好相切时关闭电动机,让球停止运动,悬线处于伸直状态。利用弹簧测力计水平径向向外拉小球,使小球恰好离开圆盘且处于静止状态时,测出水平弹力的大小F。(1)为算出小球做匀速
7、圆周运动时所需的向心力,还应该进行的操作有 。 A.用秒表测出小球运动周期TB.用刻度尺测出小球做匀速圆周运动半径rC.用刻度尺测出小球到绳的悬点的竖直高度hD.用天平测出小球质量m(2)小球做匀速圆周运动时,所受重力与绳拉力的合力大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计测出F大小。 (3)当所测物理量满足 关系式时,则做匀速圆周运动的物体所受合外力与所需向心力的“供”“需”平衡。 解析(1)根据向心力公式Fn=m4π2T2r分析知,为算出小球做匀速圆周运动时所需的向心力,需要测出小球的运动周期
8、T、小球做匀速圆周运动的半径r和小球的质量m,故A、B、D项正确,C项错误。(2)根据题意,小球静止时,F等于绳拉力的水平分力,即有F=mgtanθ,θ是小球做匀速
