－教科版必修2 2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 作业.doc

2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 作业1.如图所示，小物块a与圆盘始终保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，下列有关a相对圆盘运动趋势的说法正确的是()a沿切线方向b指向圆心c背离圆心d没有相对运动趋势解析：选c小物块随圆盘一起做匀速圆周运动需要沿半径指向圆心的向心力，提供向心力的只能是圆盘对小物块的静摩擦力因此，小物块相对圆盘有背离圆心的运动趋势，选项c正确，其他选项均错2.如图所示，m能在水平光滑杆上自由滑动，滑杆连架装在转盘上m用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连当转盘以角速度转动时，m离轴距离为r，且恰能保持稳定转动当转盘转速增至原的2倍，调整r使之达到新的稳定转动状态，则滑块m()a所受向心力变为原的4倍 b线速度变为原的c半径r变为原的 dm的角速度变为原的解析：选b向心力为绳的拉力，而绳的拉力等于mg，故向心力不变；转速变为两倍，变为原的两倍；由fmv，线速度变为原的；由fm2r，半径变为原的1/4.3一小球被细绳拴着，在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，向心加速度为an，那么()a小球运动的角速度b小球在时间t内通过的路程stc小球做匀速圆周运动的周期t d小球在时间t内可能发生的最大位移为2r解析由anr2可得 ，a项正确；由an可得v，所以t时间内通过的路程svtt，b项正确；由anr2r，可知t2，c项错误；位移由初位置指向末位置的有向线段描述，对于做圆周运动的小球而言，位移大小即为圆周上两点间的距离，最大值为2r，d项正确答案abd4由于地球自转，比较位于赤道上的物体1与位于北纬60的物体2，则有()a它们的角速度之比1221b它们的线速度之比v1v221c它们的向心加速度之比a1a221d它们的向心加速度之比a1a241解析同在地球上，物体1和物体2的角速度必相等，设物体1的轨道半径为r，则物体2的轨道半径为rcos60，所以，v1v2rrcos6021，a1a22r2rcos6021.答案bc5关于向心力的说法中正确的是()a物体受到向心力的作用才能做圆周运动b向心力是指向圆心方向的合外力，它是根据力的作用效果命名的c向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某种力的分力d向心力只改变物体的运动方向，不可能改变物体运动的快慢解析向心力是根据力的作用效果命名的，而不是一种性质力，物体之所以能做匀速圆周运动，不是因为物体多受了一个向心力的作用，而是物体所受各种力的合外力始终指向圆心，从而只改变速度的方向而不改变速度的大小，故选项a错误，b、c、d三个选项正确答案bcd6用长短不同、材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么()a两小球以相同的线速度运动时，长绳易断b两小球以相同的角速度运动时，长绳易断c两小球以相同的角速度运动时，短绳易断d不管怎样，都是短绳易断解析绳子最大承受拉力相同，由向心力公式fm2r可知，角速度相同，半径越大，向心力越大，故b选项正确答案b7游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得向心加速度达20 m/s2，g取10 m/s2，那么此位置的座椅对游客的作用力相当于游客重力的()a1倍 b2倍 c3倍 d4倍解析游客乘坐过山车在圆弧轨道最低点的受力如图所示，由牛顿第二定律得，fnmgman，fnmanmg3 mg，故c选项正确答案c8如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴oo的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()a b一定比a先开始滑动ba、b所受的摩擦力始终相等c 是b开始滑动的临界角速度d当 时，a所受摩擦力的大小为kmg解析：选ac小木块a、b做圆周运动时，由静摩擦力提供向心力，即fm2r.当角速度增加时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对木块a：faml，当fakmg时，kmgml，a ；对木块b：fbm2l，当fbkmg时，kmgm2l，b ，所以b先达到最大静摩擦力，选项a正确；两木块滑动前转动的角速度相同，则fam2l，fbm22l，fafbmg bfafbmgcfafbmg dfafbmg解析：选a当天车突然停止时，a、b两物体将做圆周运动，在最低点时，向心力由吊绳的拉力与重力的合力提供，即fmgm，故fmgm，所以有fafbmg.10.一位链球运动员在水平面内旋转质量为4 kg的链球，链球每1 s转一圈，转动半径为1.5 m，求：(1)链球的