－粤教版必修2 2.2 向心力 作业.doc

2.2 向心力 作业一、单项选择题1关于向心力的说法中错误的是()a向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，向心力是一个恒力b向心力是沿着半径指向圆心方向的合力，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，也可以是其中某个力的分力d向心力只改变物体线速度的方向，不可能改变物体线速度的大小解析：选a.向心力是根据力的作用效果命名的，可以是某个力或几个力的合力，b、c正确；向心力跟速度方向垂直，只改变线速度的方向，不可能改变线速度的大小，d正确；向心力是变力，a错误2下列说法正确的是()a匀速圆周运动是一种匀速运动b匀速圆周运动是一种匀变速运动c匀速圆周运动是一种变加速运动d因为物体做圆周运动才产生向心力解析：选c.匀速圆周运动的速度方向不断改变，故不是匀速运动，a错；匀速圆周运动的加速度大小不变，方向不断变化，因此是变加速运动，b错、c对；物体的受力决定其运动状态，d错3甲、乙两质点做匀速圆周运动，其半径之比r1r234，角速度之比1243，则甲、乙两质点的向心加速度之比a1a2是()a. b. c. d.解析：选a.由向心加速度a2r得，a正确4.如图所示，质量为m的木块从半径为r的半球形的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得木块的速率不变，则()a因为速率不变，所以木块的加速度为零b木块下滑的过程中所受的合外力越越大c木块下滑过程中的摩擦力大小不变d木块下滑过程中的加速度大小不变，方向时刻指向球心解析：选d.木块做匀速圆周运动，所受合外力大小恒定，方向时刻指向圆心，故选项a、b不正确木块的重力沿切线方向的分力与木块受到的摩擦力大小相等，木块下滑过程中，重力沿切向的分力越越小，故摩擦力也越越小，c错5. 如图所示，a、b为啮合传动的两齿轮，ra2rb，则a、b两轮边缘上两点的()a角速度之比为21b向心加速度之比为12c周期之比为12d转速之比为21解析：选b.两啮合齿轮边缘上的两点应满足vavb，又vr，则有abrbra12，a错；由a可知aaabrbra12，b正确；周期tatbba21，c错；转速n，则nanb12，d错6.如图所示，半径为r的圆柱形转筒，绕其竖直中心轴oo转动，小物体a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒间的动摩擦因数为，要使小物体不下落，圆筒转动的角速度至少为()a. b.c. d.解析：选c.设圆筒转动的角速度为时，其内壁对物体a的弹力为n.要使物体a不下落，应满足nmg.又物体在水平面内做匀速圆周运动，则nmr2.联立解得.二、双项选择题7. 如图所示，质量相等的a、b两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，则两物块的()a线速度相同 b角速度相同c向心加速度不同 d向心力相同解析：选bc.a、b两物块始终相对于圆盘静止，角速度相同，b正确；由rarb及vr知vavb，a错误；由a2r知aaab，c正确；由fmam2r知，fafb，d错误8铁路转弯处的弯道半径r是由地形决定的弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关下列说法正确的是()av一定时，r越小，要求h越大 bv一定时，r越大，要求h越大cr一定时，v越小，要求h越大 dr一定时，v越大，要求h越大解析：选ad.火车转弯时，圆周平面在水平面内，火车以规定速率行驶时，向心力刚好由重力mg与轨道支持力n的合力f提供，如图所示，则有mgtan m，且tan sin ，其中l为内外轨间距，是定值，故mg，通过分析可知a、d正确9. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h.则下列说法中正确的是()ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大bh越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大ch越高，摩托车做圆周运动的周期将越大dh越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大解析：选cd.摩托车只受重力mg和支持力fn，所以摩托车的向心力应为重力和支持力的合力，根据题意可知f向mgtan ，可见摩托车对侧壁的压力、摩托车做圆周运动的向心力保持不变因h越高，摩托车的轨道半径越大，由f向m得h越高，v越大；由f向m()2r得h越高，t越大故选c、d.10.如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比()a线速度之比为12b角速度之比为41c向心加速度之比为81d向心加速度之比为18解析：选ad.由题意知2va2v3v2vc，其中v2、v3为轮2和轮3边缘的线速度，所以vavc12，a对设轮4的半径为r，则aaac，即aaac18，c错，d对.，b错三、非选择题11. 游乐场内有一种叫“空中飞椅”的游乐项目，如图所示，在半径为r4 m的水平转盘的边缘固定着数条长为l10 m的钢绳，钢绳的另一端连接着座椅(图中只画出2个)，转盘在电动机带动下可绕穿过其中心的竖直轴转动设在每个座椅内坐着质量相同的人，可将人和座椅看成是一个质点，人和座椅的总质量为m60 kg，重力加速度g取10 m/s2，不计钢绳的重力及空气的阻力当转盘以某一角速度匀速转动时，座椅从静止开始随着转盘的转动而升高，经过一段时间后达到稳定状态，此时钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为37.求此时转盘匀速转动时的角速度及绳子的拉力解析：对人和座椅，绳的拉力f与重力的合力指向圆心，由牛顿第二定律，则f mgtan m2r由几何关系得：rrlsin 代入数据得f750 n rad/s.答案： rad/s750 n12.质量m2.0104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20 m如图所示，如果桥面承受的压力不得超过3.0105 n，(取g10 m/s2)则：(1)汽车允许的最大速率是多少？(2)若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？解析：(1)重力和支持力的合力提供向心力，通过凹形桥时