2017_2018学年高中物理第五章曲线运动第六节向心力检测新人教版.docx

第六节 向心力A级抓基础1下列关于做匀速圆周运动的物体所受向心力的说法中，正确的是()A物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用B物体所受的合力提供向心力C向心力是一个恒力D向心力的大小一直在变化解析：向心力是一个效果力，并不单独存在，选项A错误；做匀速圆周运动的物体所受合力提供向心力，大小不变，方向时刻指向圆心，选项B正确，选项C、D错误答案：B2.未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力为达到上述目的，下列说法正确的是()A旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小解析：由题意知有mgFm2r，即g2r，因此r越大，越小，且与m无关，B正确答案：B3如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是()A老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用B老鹰受重力和空气对它的作用力C老鹰受重力和向心力的作用D老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用解析：老鹰在空中做圆周运动，受重力和空气对它的作用力两个力的作用，两个力的合力充当它做圆周运动的向心力但不能说老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力三个力的作用选项B正确答案：B4.(多选)如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，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离轴距离为2R.则当圆台旋转时，若A、B、C均未滑动，则()A C的向心加速度最大BB受到的摩擦力最小C当圆台转速增大时，B比A先滑动D当圆台转速增大时，C比B先滑动解析：三个物体在圆台上，以相同的角速度做圆周运动，其向心力是由f静提供的，而Fmam2r，所以静摩擦力的大小由m、r三者决定，其中相同aAaB2R，aC22R22R，故A正确；因为RARC，mA2mC，所以FAFC，因为mBmC，RBRC，所以FCFB，故FB最小，B选项正确；当圆台转速增大时，f静都随之增大，当增大至刚好要滑动时，达到最大静摩擦力mgm2r，而AB，RARB，mA2mB，FA2FB，fAmax2fBmax，所以B不比A先滑动，C选项错误；RC2RB，mBmC，所以FCFB，而fCmaxfBmax，所以C比B先滑动，选项D正确答案：ABD5.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动当圆筒的角速度增大以后，物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动，则下列说法正确的是()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，摩擦力不变解析：物体随圆筒一起匀速转动时，受到三个力的作用：重力G、筒壁对它的弹力FN和筒壁对它的摩擦力F1(如图所示)其中G和F1是一对平衡力，筒壁对它的弹力FN提供它做匀速圆周运动的向心力当圆筒匀速转动时，不管其角速度多大，只要物体随圆筒一起匀速转动而未滑动，则物体所受的摩擦力F1大小等于其重力而根据向心力公式FNm2r可知，当角速度变大时，FN也变大，故D正确答案：D6.(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，如图所示，A的运动半径较大，则()AA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Fn，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：AC7(多选)如图所示，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()A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：BCB级提能力8.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，在竖直方向上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，故B对，A、C、D错答案：B9.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，如图所示，则杆的上端受到球对其作用力的大小为()Am2R BmCm D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：C10.(多选)如图所示，在水平圆盘上有一过圆心的光滑小槽，槽内有两条原长、劲度系数均相同的橡皮绳拉住一质量为m的小球，一条橡皮绳拴在O点，另一条拴在O点，其中O为圆盘的中心，O点在圆盘的边缘上，小球现处于O1点，橡皮绳的劲度系数为k，原长为圆盘半径R的，现使圆盘角速度由零缓慢增大，则()A时，O1O间橡皮绳处于原长B时，小球距圆心的距离为RC时，小球距圆心的距离为RD时，OO1间橡皮绳的弹力为kR解析：设当圆盘的角速度为0时，外侧橡皮绳恰处于原长，则有kmR，可得0 ，故A正确； ，则两橡皮绳均有拉力，设此时半径为r1，则有kkmr12，解得r1R，故B正确； ，则右侧橡皮绳无拉力，设此时半径为r2，则有kmr22，解得r2R，此时OO1间橡皮绳的弹力为FkkR，故C正确，D错误答案：ABC11如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO转动，筒内壁粗糙，筒口半径和简高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半内壁上有一质量为m的小物块求：(1)当筒不转动时，小物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；(2)当小物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度解析：(1)小物块静止时，受力分析如图甲所示由平衡条件有Ffmgsin ，FNmgcos ，再由题图中几何关系，有cos ，sin ，故有Ff，FN.(2)分析此时小物块受力如图乙所示由牛顿第二定律，有mgtan mr2.其中tan ，r，可得.答案：(1)(2)12.如图所示，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