2014届高三物理一轮复习《向心力》课时训练小卷（含解析）

1 向心力向心力 1 1 物体做匀速圆周运动时 以下说法中正确的是 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 答案 D 解析 物体做匀速圆周运动所受合外力全部用来提供向心力 向心力始终沿半径指向圆心 大 小不变 方向时刻变化 故 A B C 项错误 D 项正确 2 2 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 A l 不变 m越大 线越易被拉断 B m 不变 l越小 线越易被拉断 C m l不变 越大 线越易被拉断 D m不变 l减半且角速度加倍时 线的拉力不变 答案 AC 解析 线上拉力越大 线越容易断 由向心力表达式F向 m 2l可知 A C 项正确 B 错误 m不 变 l减半而角速度 加倍时 线的拉力加倍 D 项错误 3 3 半径为r的圆筒绕竖直中心轴OO 转动时 小物块a靠在圆筒的内壁上 它与圆筒间 的动摩 擦因数为 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力 现在使a不下落 则圆筒转动的角速度 至少为 A B g r g C D g r g r 答案 D 解析 本题的关键是弹力提供 向心力 设圆筒转动的角速度为 时 其内壁对a的弹力为FN 要使物体a不下落 应满足 FN mg 又物体在水平面内做匀速圆周运动 则FN mr 2 联立 解得 g r 4 4 2012 2012 广东佛山高一检测广东佛山高一检测 质量为m的飞机 以速度v在水平面内做半径为R的匀速圆周 运动 空气对飞机作用力的大小等于 A mB m 2 22 v g R 2 v R C mD mg 2 22 v g R 2 答案 A 解析 首先对飞机在水平面内的受力情况进行分析 其受力情况如图所示 飞机受到重力mg 空气对飞机的作用力为F 两力的合力为F向 方向沿水平方向指向圆心 由题意可知 重力mg 与F向垂直 故F 又F向 m 代入上式 得F m 故正确选项为 A 22 mgF 向 2 v R 2 22 v g R 5 5 如图所示 在双人花样滑冰运动中 有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中 做圆锥摆运动的精彩场面 目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为 30 重力加速度为g 估算该女运动员 A 受到的拉力为G3 B 受到的拉力为 2G C 向心加速度为g3 D 向心加速度为 2g 答案 BC 解析 设女运动员受到的拉力大小为F 分析女运动员受力情况可知 Fsin 30 G Fcos 30 ma向 可得 F 2G a向 g 故 B C 正确 3 6 6 如图所示 在光滑杆上穿着两个小球m1 m2 且m1 2m2 用细线把两球连起来 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 A 1 1 B 1 2 C 2 1D 1 2 答案 D 解析 两球转动的向心力由绳的拉力提供 对m1球 有F1 m1 2r1 对m2球 有F2 m2 2r2 因为 F1 F2 所以m1 2r1 m2 2r2 故 故 D 项正确 12 21 1 2 rm rm 7 7 3 如图所示 有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动 轨道平面在水平面内 已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为 半球形碗的半径为R 求小球做 圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力 答案 sin gR cos cos mg 解析 小球受力如图所示 mgtan 2 mv r r Rsin FNcos mg 解以上三式得 v sin cos gR FN cos mg 8 8 2012 2012 郑郑州高一检测州高一检测 如图所示 两绳系一个质量为m 0 1 kg 的小球 上面绳长l 2 m 两绳 都拉直时与转轴的夹角分别为 30 与 45 g取 10 m s2 问球的角速度满足什么条件 两绳 始终张紧 答案 2 4 rad s 3 16 rad s 解析 分析两绳始终张紧的临界条件 当 由零逐渐增大时可能出现两个临界值 其一 BC恰好拉直 但不受力 此时设AC绳的拉力为FT1 有 FT1cos 30 mg FT1sin 30 mr1 2 1 r1 lsin 30 联立可得 1 2 4 rad s 其二 AC仍然拉直 但不受力 此时设BC绳的拉力为FT2 有 FT2cos