【分层练习】《向心力》（人教）.docx

向心力同步练习 基础题1.如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是（）A受重力和台面的持力B受重力、台面的支持力和向心力C受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力D受重力、台面的支持力和静摩擦力2.（多选题）用细线拴着一个小球，在光滑水平面上作匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A小球线速度大小一定时，线越短越容易断B小球线速度大小一定时，线越长越容易断C小球角速度一定时，线越长越容易断D小球角速度一定时，线越短越容易断3.如图所示，汽车以速度通过一弧形的拱桥顶端，且汽车对桥面有压力关于汽车受力的说法中正确的是（）A汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用B汽车的向心力是它所受的重力与压力的合力C汽车的向心力是它所受的重力与支持力的合力D汽车的向心力是它所受的重力、支持力与摩擦力的合力4.如图，质量为m的小球用长为L的细线悬于天花板上O点，并使小球在水平面内做匀速圆周运动（这种运动物理上称为圆锥摆），细线与竖直方向成角，求细线中的张力F和小球转动的周期T 能力题5.（多选题）如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动） （ ）A物体C的向心加速度最大B物体B受到的静摩擦力最大C= 是C开始滑动的临界角速度D当圆台转速增加时，B比A先滑动6.如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO旋转，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为，现要使a不下落，则圆筒转动的角速度至少为（）ABC D7.如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹不考虑车轮受到的侧向摩擦，下列说法中正确的是（）A在a轨道上运动时角速度较大B在a轨道上运动时线速度较大C在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大D在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大8.（多选题）有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B如图b所示是一圆锥摆，增大，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速度圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用提升题9.有两根长度不同的轻质细线下面分别悬挂小球a、b，细线上端固定在同一点，若两个小球绕同一竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，相对位置关系分别如图所示，则两个摆球在运动过程中，小球a的角速度比小球b的角速度小的是（）ABCD10.（多选题）如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动已知L1跟竖直方向的夹角为60，L2跟竖直方向的夹角为30，下列说法正确的是（）A细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为：1B小球m1和m2的角速度大小之比为：1C小球m1和m2的向心力大小之比为3：1D小球m1和m2的线速度大小之比为3：111.如图，用细绳一端系着的质量为M=1kg的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为m=0.3kg的小球B，A的重心到O点的距离为0.5m若A与转盘间的动摩擦因数=0.2，转盘以一定的转速转动，小球B始终保持静止，取g=10m/s2，求：（1）若A球的线速度大小为1m/s时的加速度大小；（2）若A球恰好不受摩擦力，转盘转动的角速度的大小（3）为使B球保持静止，转盘转动的最大角速度的大小答案和解析 基础题1.【答案】D【解析】硬币做匀速圆周运动，合力指向圆心，对硬币受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力故选：D2.【答案】AC【解析】A、B根据牛顿第二定律得，细线的拉力F=，小球线速度大小v一定时，线越短，圆周运动半径r越小，细线的拉力F越大，细线越容易断故A正确，B错误C、D根据牛顿第二定律得，细线的拉力F=m2r，小球解速度大小一定时，线越长，圆周运动半径r越大，细线的拉力F越大，细线越容易断故C正确，D错误故选：AC3.【答案】C【解析】A、汽车在桥顶时受到重力、支持力、牵引力和摩擦力四个力的作用故A错误B、汽车在桥顶的向心力由重力和支持力的合力提供故B错误，C正确，D错误故选：C4.【答案】F= 2【解析】小球受重力G和悬线的拉力F而在水平面内作匀速圆周运动，其合力提供向心力，如图所示根据数学知识得知，细绳的拉力：F=圆周的半径 R=Lsin 由牛顿第二定律得：解得，T=2 能力题5.【答案】AC【解析】A、物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，有a=2r，由于C物体的转动半径最大，故向心加速度最大，故A正确；B、物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律可得，f=m2r，故B的摩擦力最小，故B错误；C、对C分析可知，当C物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有mg=m2R2解得：=，故临界角速度为，故C正确；D、由C的分析可知，转动半径越大的临界角速度越小，越容易滑动，与物体的质量无关，故物体C先滑动，物体A、B将一起后滑动，故D错误故选：AC6.【答案】D【解析】要使A不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有：f=mg当摩擦力正好等于最大摩擦力时，圆筒转动的角速度取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式得：N=m2r而f=N联立以上三式解得：=，故D正确故选：D7.【答案】B【解析】A、以任摩托车为研究对象，作出力图，如图设侧壁与竖直方向的夹角为，则根据牛顿第二定律，得 mgcot=m2r，得到=，相同，r大，则小，故在a轨道上运动时角速度较小故A错误 B、mgcot=m，得到v=，r大，则v大，则在a轨道上运动时线速度较大故B正确 C、设侧壁对车的支持力为FN，则由图得到 FN=，故FN的大小一样故C错误 D、向心力Fn=mgtan，故身心力Fn的大小相等故D错误故选B8.【答案】BD【解析】A、汽车在最高点mgFN=知FNmg，故处于失重状态，故A错误；B、如图b所示是一圆锥摆，重力和拉力的合力F=mgtan=m2r；r=Lsin，知=，故增大，但保持圆锥的高不变，角速度不变，故B正确；C、根据受力分析知两球受力情况相同，即向心力相同，由F=m2r知r不同，角速度不同，故C错误；D、火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，则外轨对内轮缘会有挤压作用，故D正确故选：BD 提升题9.【答案】C【解析】ABC、取其中一个小球分析，受力如图所示：小球做匀速圆周运动，mgtan=m2Lsin，解得：，则Lcos（小球与悬挂点的高度差）越小，角速度越大，故AB错误，C正确；D、两个小球的角速度一定相等，否则绳子会绕起来，故D错误；故选：C10.【答案】AC【解析】A、对任一小球研究设细线与竖直方向的夹角为，竖直方向受力平衡，则：Tcos=mg解得：T=所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比，故A正确；B、小球所受合力的大小为mgtan，根据牛顿第二定律得：mgtan=mLsin2，得：=两小球Lcos相等，所以角速度相等，故B错误；C、小球所受合力提供向心力，则向心力为：F=mgtan，小球m1和m2的向心力大小之比为：，故C正确；D、根据v=r，角速度相等，得小球m1和m2的线速度大小之比为：，故D错误故选：AC11.【答案】（1）若A球的线速度大小为1m/s时的加速度大小是2m/s2；（2）若A球恰好不受摩擦力，转盘转动的角速度的大小是rad/s；（3）为使B球