2023-2024学年高一物理人教版2019试题6.2向心力（基础达标练）-1

6.2向心力（基础达标练）（解析版）一、单选题（本大题共10小题）1.如图，一物体停在匀速转动圆筒的内壁上，如果圆筒的角速度增大，则(

)

A.物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 B.物体所受弹力增大，摩擦力减小了

C.物体所受弹力和摩擦力都减小了 D.物体所受弹力增大，摩擦力不变【答案】D

【解析】解：物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力。

对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图，其中重力G与静摩擦力f平衡，与物体的角速度无关，支持力N提供向心力，由N=mω2r知，当圆筒的角速度ω增大以后，向心力变大，物体所受弹力N增大，故D正确，A、B、C错误。

故选：D。

本题中物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，合力等于支持力，提供向心力。

本题中要使静摩擦力与重力平衡，角速度要大于某一个临界值，即重力不能小于最大静摩擦力2.如图所示，一个圆盘绕过盘心且与盘面垂直的竖直轴O匀速转动，角速度为ω，盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，物块到转轴的距离为r，下列说法正确的是(

)A.物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为mωr

B.物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为mω2r

C.物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为mω2【答案】C

【解析】对物体受力分析，可得物体受力情况；物体做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，直接利用向心力公式F=mω2r合外力的大小．

对于做匀速圆周运动的物体要正确分析其向心力来源，熟练应用向心力公式求解以及圆周运动的公式的应用．向心力不进行受力分析．

【解答】对物体受力分析，物体受重力、支持力及摩擦力作用，物体所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力，即合力大小为F合3.在水平面上转弯的摩托车，如图所示，向心力是(

)A.重力和支持力的合力B.静摩擦力

C.滑动摩擦力D.重力、支持力、牵引力的合力【答案】B

【解析】物体做匀速圆周运动时需要向心力，向心力是合力提供，而摩托车在水平路面上转弯时所需的向心力是由静摩擦力提供。

本题学生很容易错误的认为物体受到向心力作用，要明确向心力的特点，同时受力分析时注意分析力先后顺序，即受力分析步骤。

【解答】摩托车在水平路面上转弯时受到重力、支持力、牵引力以及静摩擦力，所需的向心力是由静摩擦力提供，故B正确，ACD错误。

故选B。

4.让矿泉水瓶绕自身中心轴转动起来，带动瓶中水一起高速稳定旋转时，水面形状接近图(

)A.B.C.D.【答案】D

【解析】解：随矿泉水瓶转动的水做圆周运动时，需要合外力提供向心力，当水受到的合外力不足以提供需要的向心力时，水将做离心运动，逐渐离开矿泉水瓶的中心，所以水面的中心处将凹一些，而四周将高一些。所以四个图中，ABC与实际不符，只有D是正确的

故选：D。

当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动。

此题只要知道离心现象的定义以及条件，结合生活实例进行理解和记忆即可。

5.如图所示，一杂技演员驾驶摩托车沿半径为R的圆周做线速度大小为v的匀速圆周运动。若杂技演员和摩托车的总质量为m，其所受向心力大小为(

)A.mvRB.mv2RC.【答案】B

【解析】演员做半径为R的匀速圆周运动，根据向心力公式求得大小即可。

本题主要考查向心力的知识，根据向心力公式进行解答。

【解答】杂技演员驾驶摩托车沿半径为R的四周，做线速度大小为v的匀速圆周运动，根据圆周运动的公式可知F向=mv6.一质量为1.0kg的物体，在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为1.5m，若其线速度大小为3.0m/s，则它需要的向心力大小为(

)A.3.0NB.4.0NC.6.0ND.9.0N【答案】C

【解析】根据圆周运动向心力公式F=mv2R求解即可。

本题主要考查了向心力公式的直接应用，难度不大，属于基础题．

【解答】根据圆周运动向心力公式F=mv7.如图，游客坐在水平转盘上随转盘一起转动。当转盘加速转动时，游客(

)

A.质量越大越容易被甩出

B.质量越小越容易被甩出

C.距离转盘中心越近越容易被甩出

D.距离转盘中心越远越容易被甩出【答案】D

【解析】解：

人在转盘上属于同轴转动，具有相同的角速度，根据摩擦力提供向心力μmg=mrω2可知，当半径越大，所需的摩擦力越大，相同转速下，距离转盘中心越远所需向心力越大，越容易被甩出，故D正确，ABC错误。

故选：D。

人在转盘上属于同轴转动，具有相同的角速度，线速度、向心力和向心加速度都与半径有关。根据F=mv8.甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受外力的合力之比为(

)A.1：4

B.2：3

C.4：9

D.9：16【答案】C

【解析】根据角速度定义ω=△θ△t可知甲、乙的角速度之比，再由向心力公式F向=mω2r可以求出他们的向心力之比。

要熟悉角速度定义公式和向心力公式，能根据题意灵活选择向心力公式，基础问题。

【解答】相同时间里甲转过60°角，乙转过45°角，根据角速度定义ω=△θ△t可知：

ω1：ω2=4：3

由题意：

r1：r2=1：2

m1：9.如图所示，行车通过长为6 m的吊臂，吊着质量为1吨的钢材，以v=3 m/s速度沿水平方向匀速行驶，行车突然停车，g取10 m/s2.则行车突然停车瞬间，吊钩受到的拉力为

A.1.15×104N B.1.075×104N【答案】A

【解析】行车突然停车的瞬间，刚才由于惯性，绕行车做圆周运动，在最低点时，重力和拉力的合力提供向心力。

本题关键要建立运动模型，分析求出钢材的运动情况，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列式求解；注意行车停止后做圆周运动的向心力是重力和拉力的合力提供。

【解答】由题意知，行车突然停车的瞬间，钢材开始做圆周运动，其所受合力提供向心力，设吊钩对钢材的拉力为F，则

即：F-mg=m v2 L

故F=m(g+ v10.如图所示，一小球在细绳作用下在水平方向内做匀速圆周运动，小球质量为m，细绳的长度为L，细绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是(

)A.小球共受到三个力的作用

B.小球的向心力大小为mgsinθ

C.小球受到的拉力大小为mgcosθ

【答案】C

【解析】小球做匀速圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力，根据竖直方向上受力平衡求出拉力的大小，结合平行四边形定则求出向心力的大小。

解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，注意向心力不是物体所受的力，受力分析不能说物体受到向心力作用。

【解答】AB.小球受重力和拉力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，根据平行四边形定则知，向心力的大小Fn=mgtanθ，故AB错误；

C.根据小球在竖直方向上平衡得：Fcosθ=mg，解得拉力为：F=mgcosθ，故C正确。

D.根据二、计算题（本大题共2小题）11.太阳的质量为1.99×1030kg，距银河系中心约3万光年(1光年≈9.46×【答案】解：向心力F=mv12.某民航客机飞行时在水平面内沿圆弧匀速转弯，速率v=720 km/h，在时间t=120 s内转过的角度θ=0.6(1)客机转弯半径r；(2)转弯时客机所受空气作用力的大小F．【答案】解：(1)由速度定义知ω=θt，则ω=0.6120rad/s，即ω=1200rad/s

而圆周运动中有v=ω⋅r