－鲁科版必修2 4.2 向心力与向心加速度 作业.docx

4.2 向心力与向心加速度 作业1物体做匀速圆周运动时，下列关于物体受力情况的说法中正确的是()a必须受到恒力的作用b物体所受合力必须等于零c物体所受合力大小可能变化d物体所受合力大小不变，方向不断改变2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的图是()3下列说法中正确的是()a匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度b做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度c做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动d匀速圆周运动的加速度大小虽然不变，但方向始终指向圆心，加速度的方向发生了变化，所以匀速圆周运动既不是匀速运动，也不是匀变速运动4如图所示，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则()a物体的合外力为零b物体的合力大小不变，方向始终指向圆心oc物体的合外力就是向心力d物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)5如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴oo转动，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的动摩擦因数为，现要使a不下落，则圆筒转动的角速度至少为()a.b.c.d.6汽车甲和汽车乙的质量相等，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙以下说法正确的是()af甲小于f乙 bf甲等于f乙cf甲大于f乙 df甲和f乙的大小均与汽车速率无关7如图7所示，天车下吊着两个质量都是m的工件a和b，整体一起向左匀速运动系a的吊绳较短，系b的吊绳较长，若天车运动到p处时突然停止，则两吊绳所受拉力ta、tb的大小关系是()afatbmgbtatbmg8在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，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9.如图所示，质量相等的小球a、b分别固定在轻杆的中点和端点，当杆在光滑的水平面上绕o点匀速转动时，求杆的oa段和ab段对小球的拉力之比10.长l0.5m、质量可忽略的杆，其下端固定于o点，上端连有质量m2kg的小球，它绕o点在竖直平面内做圆周运动当通过最高点时，如图所示，求下列情况下杆受到的力(计算出大小，并说明是拉力还是压力，g取10m/s2)：(1)当v1m/s时，杆受到的力为多少，是什么力？(2)当v4m/s时，杆受到的力为多少，是什么力？11如图所示，一根长为0.1m的细线，一端系着一个质量是0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原大40n求：(1)线断裂的瞬间，线的拉力；(2)这时小球运动的线速度；(3)如果桌面高出地面0.8m，线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方？答案：1d匀速圆周运动的合外力提供向心力，大小不变，方向始终指向圆心，即方向时刻变化，故a、b、c错，d对2c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3bd做匀速圆周运动的物体，速度的大小不变，但方向时刻改变，所以必有加速度，且加速度大小不变，方向时刻指向圆心，加速度不恒定，因此匀速圆周运动既不是匀速运动，也不是匀变速运动，故a、c错误，b、d正确4d物体做加速曲线运动，合力不为零，a错；物体做速度大小变化的圆周运动，合力不指向圆心，合力沿半径方向的分力提供向心力，合力沿切线方向的分力使物体速度变大，即除在最低点外，物体的速度方向与合外力方向间的夹角为锐角，合力方向与速度方向不垂直，b、c错，d对5d要使a恰不下滑，则a受筒的最大静摩擦力作用，此力与重力平衡，筒壁给a的支持力提供向心力，则nmr2，而fmmgn，所以mgmr2，故.所以a、b、c均错误，d正确6a两车做圆周运动的向心力均由摩擦力提供，由于甲车在乙车的外侧，故r甲r乙，而两车的质量和速率均相等，根据fm可得选项a正确7a突然停止时，a、b两物体速度相同，做圆周运动，tmgmv2/l，故tmgmv2/l，latbmg.8ac932解析本题所考查的内容是向心力和向心加速度的应用，设杆的oa和ab段对小球的拉力分别为foa和fab.oaabr依据牛顿第二定律可得：对小球a有：foafabmr2对小球b有：fabm2r2由得foafab32即杆的oa段和ab段对小球的拉力之比为32.10(1)16n压力(2)44n拉力解析本题考查圆周运动临界条件的应用设小球受到杆的作用力n向上，如图所示，则：(1)f向m，即mgn1mn1mgm210 n2 n16 n根据牛顿第三定律：杆受到的是压力，n116n，方向竖直向下(2)f向m，即mgn2mn2mgm210 n2 n44 n负号说明n2与规定的正方向相反，故小球受到杆的作用力n244n，方向应竖直向下根据牛顿第三定律：杆受到的是拉力，n244n，方向竖直向上11(1)45n(2)5m/s(3)2m解析(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用，重力mg、桌面弹力n和线的拉力f.重力mg和弹力n平衡线的拉力提供向心力，f向fm2r.设原的角速度为0，线上的拉力是f0，加快后的角速度为，线断时的拉力