（新课标）高中物理 第5章 曲线运动 6 向心力课时作业 新人教版必修2.doc

向心力1(多选)如图5613所示，物块p置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是()图5613a当转盘匀速转动时，p受摩擦力方向可能为a方向b当转盘加速转动时，p受摩擦力方向可能为b方向c当转盘加速转动时，p受摩擦力方向可能为c方向d当转盘减速转动时，p受摩擦力方向可能为d方向【解析】物块转动时，其向心力由静摩擦力提供，当它匀速转动时其方向指向圆心，当它加速转动时其方向斜向前方，当它减速转动时，其方向斜向后方【答案】bd2(2013上海高考)秋千的吊绳有些磨损在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千()a在下摆过程中b在上摆过程中c摆到最高点时d摆到最低点时【解析】当秋千摆到最低点时速度最大，由fmgm知，吊绳中拉力f最大，吊绳最容易断裂，选项d正确【答案】d3(多选)如图5614所示，长为l的悬线固定在o点，在o点正下方有一钉子c，oc距离为，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的()图5614a线速度突然增大为原来的2倍b角速度突然增大为原来的2倍c向心加速度突然增大为原来的2倍d悬线拉力突然增大为原来的2倍【解析】悬线与钉子碰撞前后，线的拉力始终与小球运动方向垂直，小球的线速度不变，a错；当半径减小时，由知变大为原来的2倍，b对；再由an知向心加速度突然增大为原来的2倍，c对；而在最低点fmgm，故碰到钉子后合力变为原来的2倍，悬线拉力变大，但不是原来的2倍，d错【答案】bc4(多选)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球a和b沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图5615所示，a的运动半径较大，则()图5615aa球的角速度必小于b球的角速度ba球的线速度必小于b球的线速度ca球的运动周期必大于b球的运动周期da球对筒壁的压力必大于b球对筒壁的压力【解析】两个小球均受到重力mg和筒壁对它的弹力fn的作用，其合力必定在水平面内时刻指向圆心由图可知，筒壁对球的弹力fn，向心力fnmgcot ，其中为圆锥顶角的一半对于a、b两球因质量相等，角也相等，所以a、b两小球受到筒壁的弹力大小相等，a、b两小球对筒壁的压力大小相等，d错误；由牛顿第二定律知，mgcot m2rm.所以，小球的线速度v，角速度，周期t2 .由此可见，小球a的线速度必定大于小球b的线速度，b错误；小球a的角速度必小于小球b的角速度，小球a的周期必大于小球b的周期，a、c正确【答案】ac5如图5616所示，一根细线下端拴一个金属小球p，细线的上端固定在金属块q上，q放在带小孔的水平桌面上小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，两次金属块q都保持在桌面上静止则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是()图5616aq受到桌面的支持力变大bq受到桌面的静摩擦力变大c小球p运动的角速度变大d小球p运动的周期变大【解析】根据小球做圆周运动的特点，设绳与竖直方向的夹角为，故ft，对物体受力分析由平衡条件ffftsin mgtan ，fnftcos mgmgmg，故在增大时，q受到的支持力不变，静摩擦力变大，a选项错误，b选项正确；由mgtan m2lsin ，得，故角速度变大，周期变小，故c选项正确，d选项错误【答案】bc6质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中，如果由于摩擦力的作用，使得木块的速率不变，那么()a下滑过程中木块的加速度为零b下滑过程中木块所受合力大小不变c下滑过程中木块所受合力为零d下滑过程中木块所受的合力越来越大【解析】因木块做匀速圆周运动，故木块受到的合外力即向心力大小不变，向心加速度大小不变，故选项b正确【答案】b7质量不计的轻质弹性杆p插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，且角速度为，如图5617所示，则杆的上端受到球对其作用力的大小为()图5617am2rbmcmd不能确定【解析】对小球进行受力分析，小球受两个力：一个是重力mg，另一个是杆对小球的作用力f，两个力的合力充当向心力由平行四边形定则可得：fm，再根据牛顿第三定律，可知杆受到球对其作用力的大小为fm.故选项c正确【答案】c8(2015湛江高一检测)如图5618所示，将完全相同的两小球a、b用长l0.8 m的细绳悬于以速度v4 m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车的前、后壁接触，由于某种原因，小车突然停止，试求此时悬线的拉力之比(g取10 m/s2)图5618【解析】小车突然停止，球b也随之停止，故fbmg，球a开始从最低点摆动，则famgmfam3mg所以fafb31【答案】319如图5619所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略摩擦)，这时球受到的力是()图5619a重力和向心力b重力和支持力c重力、支持力和向心力d重力【解析】玻璃球沿碗内壁做匀速圆周运动的向心力由重力和支持力的合力提供，向心力不是物体受的力，故b正确【答案】b10有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图5620所示，长为l的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动，当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为.不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度与夹角的关系图5620【解析】设转盘角速度为，钢绳与竖直方向夹角为，座椅到中心轴的距离：rrlsin ，对座椅分析有：fnmgtan mr2，联立两式得 .【答案】 11如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，o点为圆心能正确表示雪橇受到的牵引力f及摩擦力ff的图是()【解析】由于雪橇在冰面上滑动，其滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即沿圆的切线方向；因雪橇做匀速圆周运动，合力一定指向圆心由此可知c正确【答案】c12如图5621所示，水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：图5621(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度；(2)当角速度为 时