－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 (1).doc

2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 作业1下列关于向心力的说法中正确的是()a物体由于做圆周运动而产生了一个向心力b向心力会改变做圆周运动物体的速度大小c做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合力d做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的答案c解析：当物体所受外力的合力始终有一分力垂直于速度方向时，物体就将做圆周运动，该分力即为向心力，故先有向心力然后才使物体做圆周运动因向心力始终垂直于速度方向，所以它不改变速度的大小、只改变速度的方向，当合力完全提供向心力时，物体就做匀速圆周运动，该合力大小不变、方向时刻改变，故向心力是变化的2如图所示，物体a、b随水平圆盘绕轴匀速转动，物体b在水平方向所受的作用力有()a圆盘对b及a对b的摩擦力，两力都指向圆心b圆盘对b的摩擦力指向圆心，a对b的摩擦力背离圆心c圆盘对b及a对b的摩擦力和向心力d圆盘对b的摩擦力和向心力答案b解析：以a、b整体为研究对象，受重力、圆盘的支持力及圆盘对b的摩擦力，重力与支持力平衡，摩擦力提供向心力，即摩擦力指向圆心以a为研究对象，受重力、b的支持力及b对a的摩擦力，重力与支持力平衡，b对a的摩擦力提供a做圆周运动的向心力，即方向指向圆心，由牛顿第三定律，a对b的摩擦力背离圆心，所以物体b在水平方向受圆盘指向圆心的摩擦力和a对b背离圆心的摩擦力，故b正确3在水平面上，小猴拉着小滑块做匀速圆周运动，o点为圆心，能正确表示小滑块受到的牵引力f及摩擦力f的图是()答案a解析：滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，故滑动摩擦力的方向沿圆周的切线方向，b、d错误；小滑块做匀速圆周运动，其合力提供向心力，故a正确，c错误4如图所示，一小球用细绳悬挂于o点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以o点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是()a绳的拉力b重力和绳的拉力的合力c重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力d绳的拉力和重力沿绳方向的分力的合力答案cd解析：小球仅受重力和绳子拉力作用，向心力是指向圆心方向的合力因此，它可以是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方向的分力的合力，故c、d正确5一个小物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑，在下滑过程中由于摩擦力的作用，物块的速率恰好保持不变，如图所示，下列说法中正确的是()a物块所受合外力为零b物块所受合外力越越大c物块所受合外力大小保持不变，但方向时刻改变d物块所受摩擦力大小变化答案cd解析：由于物块做匀速圆周运动，故合外力只改变物体的速度方向，故合外力时刻指向圆心，且大小保持不变，a、b错误，c正确；对物块受力分析知物块所受摩擦力总是与重力沿切线方向的分力g1相等，因随物块下滑g1逐渐减小，故物块所受摩擦力也逐渐减小，d正确6关于向心加速度，下列说法中正确的是()a向心加速度越大，物体速率变化得越快b向心加速度的大小与轨道半径成反比c向心加速度的方向始终与线速度方向垂直d在匀速圆周运动中向心加速度是恒量答案c解析：向心加速度只改变速度方向，故a错误向心加速度可用a或a2r表示，不知线速度和角速度的变化情况，无法确定向心加速度的大小与轨道半径的关系，故b错误向心加速度的方向始终与线速度方向垂直，在圆周运动中始终指向圆心，方向在不断变化，不是恒量，故匀速圆周运动不是匀变速运动，而是变加速运动，故c正确，d错误7如图所示，一圆环以直径ab为轴做匀速转动，p、q、r是环上的三点，则下列说法正确的是()a向心加速度的大小apaqarb任意时刻p、q、r三点向心加速度的方向不同c线速度vpvqvrd任意时刻p、q、r三点的线速度方向均不同答案c解析：圆环各处的角速度相等，由a2r知apaqar，故a错误；由vr知vpvqvr，故c正确由于向心加速度总是指向圆心，所以p、r、q处的向心加速度的方向都垂直于ab轴且指向ab轴，即p、q、r三点向心加速度的方向相同，b错误；线速度方向都垂直于半径，故p、q、r三点的线速度方向相同，d错误8如图所示为摩擦传动装置，b轮转动时带动a轮跟着转动，已知转动过程中轮缘间无打滑现象，下列说法中正确的是()aa、b两轮转动的方向相同ba与b转动方向相反ca、b转动的角速度之比为13da、b轮缘上点的向心加速度之比为31答案bc解析a、b两轮属齿轮传动，a、b两轮的转动方向相反，a错，b对a、b两轮边缘的线速度大小相等，由知，c对根据a得，d错9如图所示，质量为m的木块从半径为r的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么()a加速度为零b加速度恒定c加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心d加速度大小不变，方向时刻指向圆心答案d解析：由题意知，木块做匀速圆周运动，木块的加速度大小不变，方向时刻指向圆心，d正确，a、b、c错误10一小球质量为m，用长为l的悬绳(不可伸长，质量不计)固定于o点，在o点正下方处钉有一颗光滑钉子如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则()a小球的角速度突然增大b小球的线速度突然减小到零c小球的向心加速度突然增大为原的两倍d细线对小球的拉力突然增大为原的两倍答案ac解析：由于小球的线速度不能发生突变，由于做圆周运动的半径变为原的一半，由vr知，角速度变为原的两倍，a正确，b错误；由a知，小球的向心加速度变为原的两倍，c正确；由fmgm知，悬线对小球的拉力突然增大，但不是原的两倍，所以d错误11在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，使小球以角速度做匀速圆周运动下列说法中正确的是()al、不变，m越大线越易被拉断bm、不变，l越小线越易被拉断cm、l不变，越大线越易被拉断dm不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变答案ac12如图8所示，在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，有m12m2，用细线把两球连起，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为()a11 b1 c21 d12答案d解析设两球受绳子的拉力分别为f1、f2.对m1：f1m1r1对m2：f2m2r2因为f1f2，12 解得.13如图所示，在水平转台上放一个质量m2 kg 的木块，它与转台间最大静摩擦力fmax6.0 n，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔o(孔光滑，忽略小滑轮的影响)，另一端悬挂一个质量m1.0 kg 的物体，当转台以角速度5 rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到o点的距离可能是(g取10 m/s2，m、m均视为质点)()a0.04 m b0.08 mc0.16 m d0.32 m答案bcd解析当m有远离轴心运动的趋势时，有：mgfmaxm2rmax当m有靠近轴心运动的趋势时，有：mgfmaxm2rmin解得：rmax0.32 m，rmin0.08 m即0.08 mr0.32 m.14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增大，求：(1)绳子对物体的