高效导学高中物理 5.6向心力课时作业（含解析）新人教版必修2.doc

【高效导学】2015高中物理 5.6向心力课时作业（含解析）新人教版必修21物体做匀速圆周运动的条件是()a有一定的初速度，且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：d2有长短不同、材料相同且同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球，小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么()a两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断b两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断c两个小球以相同的周期运动时，长绳易断d无论如何，长绳易断解析：绳子的拉力等于小球做圆周运动的向心力，由fm知，线速度相同时，绳子短的拉力较大，容易断，a错；由fm2l知，角速度相同时，绳子长的拉力较大，容易断，b对；由fml知，周期相同时，绳子长的拉力较大，容易断，c对；d错误答案：bc3.上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8 000 m，如图所示，近距离用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1 300 m，一个质量为50 kg的乘客坐在以360 km/h的不变速率行驶的车里，随车驶过半径为2 500 m的弯道，下列说法正确的是()a乘客受到的向心力大小约为200 nb乘客受到的向心力大小约为539 nc乘客受到的向心力大小约为300 nd弯道半径设计特别大可以使乘客在转弯时更舒适解析：由fnm，可得fn200 n，选项a正确设计半径越大，转弯时乘客所需要的向心力越大，转弯时就越舒适，d正确答案：ad4甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为12，转动半径之比为12，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()a14b23c49 d916解析：由得甲乙604543，由fm2r得.c正确答案：c5.如图所示，质量相等的a、b两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的有()a线速度vavbb运动周期tatbc它们受到的摩擦力ffaffbd筒壁对它们的弹力fnafnb解析：由于两物体角速度相等，而rarb，则varavbrb，a项对；由于相等，则t相等，b项错；因竖直方向受力平衡，ffmg，所以ffaffb，c项错；弹力等于向心力，故fnamra2fnbmrb2.d项对答案：ad6.质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋，如图所示，其做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度为g，则此时空气对飞机的作用力大小为()am bmgcm dm解析：飞机在空中水平盘旋时在水平面内做匀速圆周运动，受到重力和空气的作用力两个力的作用，其合力提供向心力f向m.飞机受力情况示意图如图所示，根据勾股定理得fm答案：c7.如图所示，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中，物体的速率逐渐增大，则()a物体的合外力为零b物体的合力大小不变，方向始终指向圆心oc物体的合外力就是向心力d物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)解析：物体做加速曲线运动，合力不为零，a错物体做速度大小变化的圆周运动，合力不指向圆心，合力沿半径方向的分力等于向心力，合力沿切线方向的分力使物体速度变大，即除在最低点外，物体的速度方向与合外力的方向夹角为锐角，合力与速度不垂直，b、c错，d对答案：d8.“飞车走壁”杂技表演比较受青少年的喜爱，这项运动的杂技演员驾驶摩托车沿表演台的侧壁做匀速圆周运动，简化后的模型如图所示若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为h，侧壁倾斜角度不变，则下列说法中正确的是()a摩托车做圆周运动的h越高，向心力越大b摩托车做圆周运动的h越高，线速度越大c摩托车做圆周运动的h越高，向心加速度越大d摩托车对侧壁的压力随高度h变大而减小解析：选取杂技演员和摩托车组成的系统为研究对象，系统做圆周运动时，只受到重力和侧壁对摩托车的弹力的作用，根据系统在竖直方向上合力为零可知，摩托车对侧壁的压力恒定不变，即与高度h无关，系统受到的合力沿水平方向指向圆心，即提供向心力，显然，向心力也不变，选项a、d错误；摩托车做圆周运动的h越高，轨道半径越大，根据向心力公式f可知，向心力f恒定，轨道半径r越大时，线速度v越大，所以选项b正确；由于向心力恒定，所以向心加速度不变，选项c错误答案：b9如图所示，在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，且m12m2，用细线把两球连起来，当杆匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为()a11 b1c21 d12解析：两个小球绕共同的圆心做圆周运动，它们之间的拉力互为向心力，角速度相同设两球所需的向心力大小为fn，角速度为，则对球m1：fnm12r1对球m2：fnm22r2对上述两式得r1r212答案：d10(2014安徽理综)如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上与转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30，g取10 m/s2.则的最大值是()a. rad/s b. rad/sc1.0 rad/s d0.5 rad/s解析：考查圆周运动的向心力表达式当小物体转动到最低点时为临界点，由牛顿第二定律知mgcos 30mgsin 30m2r解得1.0 rad/s故选项c正确答案：c11.如图所示，a、b两个小球质量相等，用一根轻绳相连，另有一根轻绳的两端分别连接o点和b点，让两个小球绕o点在光滑水平桌面上以相同的角速度做圆周运动，若ob绳上的拉力为f1，ab绳上的拉力为f2，obab，则()af1f223 bf1f232cf1f253 df1f221解析：小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动，设角速度为，在竖直方向所受重力与桌面支持力平衡，水平方向不受摩擦力，绳子的拉力提供向心力由牛顿第二定律，对a球有f2mr22，对b球有f1f2mr12，已知r22r1，各式联立解得f1f2.答案：b12.如图所示，在光滑的水平桌面上有一光滑小孔o，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量m1 kg的小球a，另一端连接质量m4 kg的重物b.(g取10 m/s2)(1)当球a沿半径为r0.1 m的圆做匀速圆周运动，其角速度为10 rad/s时，b对地面的压力是多少？(2)要使b物体对地面恰好无压力，a球的角速度应为多大？解析：(1)对小球a来说，竖直方向上小球受到的重力和支持力平衡，因此绳子的拉力提供向心力，则ftm2r11020.1 n10 n.对物体b来说，受到三个力的作用：重力mg，绳子的拉力ft，地面的支持力