高中物理 第4章 匀速圆周运动 第2节 向心力与向心加速度自我小测（含解析）鲁科版必修

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求向心力与向心加速度我夯基 我达标1.物体做匀速圆周运动时，关于受力情况以下说法中正确的是（ ）A.必须受到恒力的作用 B.物体所受合力必须等于零C.物体所受合力大小可能变化 D.物体所受合力大小不变，方向不断改变2.关于匀速圆周运动的向心加速度，以下说法中正确的是（ ）A.总是与向心力的方向相同，指向圆心且大小不变B.总是跟速度的方向垂直，方向时刻在变C.与线速度成正比D.与角速度成正比3.在匀速圆周运动中，下列物理量中不变的是（ ）A.转速 B.线速度 C.向心加速度 D.作用在物体上合外力的大小4.地球是一个球体，地球的不同纬度处相对于地轴的距离不同.地球的自转是绕地轴的圆周运动，地球每天自转一周，那么位于北回归线附近的广州，与我国最北端的漠河相比（ ）A.对地球自转轴有相同的线速度 B.对地球自转轴有相同的向心加速度C.对地球自转轴有相同的周期 D.对地球自转轴有不同的角速度5.有一质量为m的木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为R的圆弧且粗糙程度相同，由于摩擦力的作用，木块的运动速率恰好保持不变，则下列说法正确的是（ ）A.它的加速度为零 B.它所受的合力为零C.它所受合外力大小一定，方向改变 D.它所受合外力大小方向均一定6.如图427所示，A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上，三物体与转盘的动摩擦因数均为，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴2R.若三物体相对盘静止，则下列说法中正确的是（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）图427A.每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用B.C的向心加速度最大C.B所受的摩擦力最小D.当圆盘转速增大时，C比B先滑动，A和B同时滑动我综合 我发展7.甲、乙两物体做匀速圆周运动，其质量比是12，运动的轨道半径之比是12，在相等的时间里甲转了4圈，乙转了3圈.则它们所受向心力之比是_.8.一个做匀速圆周运动的物体若角速度不变，其半径变为原来的4倍，则所需的向心力比原来增大了60 N，物体原来所需的向心力是_N.9.轻杆的末端有一个小物体，小物体在竖直平面内做匀速圆周运动，当物体处于最高点A和最低点B处时所受到的向心力的大小关系是_，方向关系是_.10.一个物体放在水平转台上，物体与转台间的动摩擦因数为0.25，g取10 m/s2.（1）若要使物体在距转轴10 cm处不滑动，转台的最大角速度为多大？（2）若物体在距转轴40 cm处不滑动，物体的最大速率是多大？参考答案1思路解析：匀速圆周运动是曲线运动，就一定是变速运动，合外力一定不为零.而且在匀速圆周运动中，合外力充当向心力，合外力的大小是恒定的，但是方向是时刻改变的.所以匀速圆周运动的物体受到的力一定是一个变力.答案：D2思路解析：向心加速度和向心力之间遵循牛顿第二定律，所以向心加速度的方向一定和向心力的方向保持一致，沿着半径指向圆心，始终和速度的方向垂直；并且在大小上也和向心力一样，是保持不变的.向心加速度的大小除了和运动物体的线速度和角速度有关以外，还和匀速圆周运动的运动半径有关，所以不能简单地说和线速度或和角速度成正比.答案：AB3思路解析：匀速圆周运动是物体在任意相等的时间内运动的弧长相等的圆周运动.在一个匀速圆周运动中物体转动一周所用的时间是恒定的，单位时间内转动的圈数也是一定的.而匀速圆周运动中的线速度、向心加速度、向心力都是矢量，虽然这些物理量的大小都是不变的，但是这些物理量的方向都是时刻改变的，所以这些物理量都是变化的.答案：AD4思路解析：对于广州和漠河来说都在地球上，即在同一个转动物体上，就有相同的角速度，也就有相同的转动周期.但是由于广州和漠河对于地球转轴的转动半径不同，所以在角速度一定的情况下，半径不同，匀速圆周运动的线速度和向心加速度就是不同的.答案:CD5思路解析：碗内表面是一个半径为R的圆弧，木块沿碗内表面的运动可以看作是匀速圆周运动的一部分.所以木块的运动一定就有合力充当向心力，并且合力的大小是恒定的，方向是时刻改变的.有向心力就有向心加速度存在.答案：C6思路分析：向心力不是按照性质命名的力，而是一种按照效果命名的力，向心力可以由一个力来充当，也可以由几个力的合力来充当.在匀速圆周运动中的向心力就是物体所受的所有力的合力.题中A、B、C三个物体分别都受到了重力、支持力、摩擦力三个力的作用，这三个力的合力等于摩擦力，即三个物体的向心力都等于各自的摩擦力.三个物体中A、C两个物体的向心力相等，B物体的向心力最小.所以A和C同时滑动，C比B先滑动.答案：BC7思路解析：甲、乙两物体做匀速圆周运动的周期之比为34，由Fm（2/T）2r，它们所受向心力之比是49.答案：498思路解析：由F1m2r1，F2m2r2，r24r1，F24F1，F2F160，得F120 N.答案：209思路解析：因小物体做匀速圆周运动，所受到的向心力的大小相等，最高点A所受到的向心力竖直向下，最低点B处时所受到的向心力方向竖直向上，两者方向相反.答案：相等 相反10思路解析：物体随转台转动时，静摩擦力充当向心力.（1）转台的角速度最大时，最大静摩擦力充当向心力.fmmgm2r1，5 rad/s；（2）物体的线速度最大时，最大静摩擦力充当向心力.fmmgmv2/r2，v1 m/s.答案：（1）5 rad/s （2）1