教科版必修二 2. 2．匀速圆周运动的向心力和向心加速度 作业 .doc

学业分层测评(五)(建议用时：45分钟)学业达标1(多选)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是()a因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力b因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小c物体所受的合外力d向心力和向心加速度的方向都是不变的【解析】做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合外力，由于指向圆心，且与线速度垂直，不能改变线速度的大小，只用来改变线速度的方向，向心力虽大小不变，但方向时刻改变，不是恒力，由此产生的向心加速度也是变化的，所以a、d错误，b、c正确【答案】bc2在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，o点为圆心能正确地表示雪橇受到的牵引力f及摩擦力f的选项是()【解析】由于雪橇在冰面上滑动，故滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即方向应为圆的切线方向，因做匀速圆周运动，合外力一定指向圆心，由此可知c正确【答案】c3关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向，下列说法中正确的是()a与线速度的方向始终相同b与线速度的方向始终相反c始终指向圆心d始终保持不变【解析】向心加速度的方向始终与线速度垂直，a、b、d错误始终指向圆心，c正确【答案】c4如图229为a、b两物体做匀速圆周运动的向心加速度a的大小随半径r变化的图像，其中a为双曲线的一个分支，由图可知()图229aa物体运动的线速度大小不变ba物体运动的角速度不变cb物体运动的角速度不变db物体运动的线速度大小不变【解析】由a知，做匀速圆周运动的物体线速度大小不变时，向心加速度与半径成反比，故a正确，b错误；由a2r知，角速度不变时，向心加速度与半径成正比，故c正确，d错误【答案】ac5如图2210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() 【导学号：22852036】图2210a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】b6.如图2211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是() 【导学号：22852037】图2211a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，所以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，所以fnamra2fnbmrb2，d项对【答案】ad7如图2212所示，在水平转动的圆盘上，两个完全一样的木块a、b一起随圆盘做匀速圆周运动，转动的角速度为，已知木块a、b到圆盘中心o的距离为ra和rb，则两木块的向心力之比为() 【导学号：22852038】图2212ararbbrbracrr drr【解析】木块a、b在绕o点转动的过程中，是木块与圆盘间的静摩擦力提供了向心力，因两木块旋转的角速度等大，质量一样，由向心力公式fmr2得famra2，fbmrb2，解得fafbrarb，故选a.【答案】a8.如图2213所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中轮上有a、b、c三点，这三点所在处的半径rarbrc，则这三点的向心加速度aa、ab、ac的关系是()图2213aaaabacbacaaabcacaaab dacabaa【解析】在题图中，a、b两点都在皮带上，线速度相等，即vavb，因为rarb，a，所以可得到：aaab；因为a、c在同一个轮子上，同一个轮子上的点具有相同的角速度，因为rarc，ac，所以acaa，综上所述，a、b、c三点的向心加速度的大小关系为：acaaab.【答案】c能力提升9. (多选)球a和球b可在光滑杆上无摩擦滑动，两球用一根细绳连接如图2214所示，球a的质量是球b的两倍，当杆以角速度匀速转动时，两球刚好保持与杆无相对滑动，那么()图2214a球a受到的向心力大于球b受到的向心力b球a转动的半径是球b转动半径的一半c当a球质量增大时，球a向外运动d当增大时，球b向外运动【解析】因为杆光滑，两球的相互拉力提供向心力，所以fafb，a错误；由fm2r，ma2mb，得rb2ra，b正确；当a球质量增大时，球a向外运动，c正确；当增大时，球b不动，d错误【答案】bc10. (多选)如图2215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2215aq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】bc11如图2216所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳中张力为零)，物块与转盘间最大静摩擦力是其重力的k倍，求：图2216(1)转盘的角速度为1时绳中的张力t1.(2)转盘的角速度为2时绳中的张力t2.【解析】设角速度为0时绳刚好被拉直且绳中张力为零，则由题意有：kmgmr解得：0.(1)当转盘的角速度为1时，有：10，物体所受最大静摩擦力不足以提供物体随转盘做圆周运动所需向心力则：kmgt2mr解得：t2kmg.【答案】(1)0(2)kmg12.如图2217所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径r0.5 m，离水平地面的高度h0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s0.4 m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2.求：图2217(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩