高中物理 5.7《向心力》同步测试 新人教版必修2

用心 爱心 专心 5 75 7 向心力 同步测试 向心力 同步测试 1 下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中 正确的是 A 物体除其他的力外还要受到一个向心力 B 物体所受的合外力提供向心力 C 向心力是一个恒力 D 向心力的大小一直在变化 2 用长短不同 材料相同的同样粗细的细绳 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 则两个小球 A 以相同的线速度运动时 长绳易断 B 以相同的角速度运动时 短绳易断 C 以相同的转速运动时 长绳易断 D 无论怎样 都是短绳易断 3 作匀速圆周运动的物体 其加速度的数值必定 A 跟其角速度的平方成正比 B 跟其线速度的平方成正比 C 跟其运动的半径成反比 D 跟其运动的线速度和角速度的乘积成正比 4 在光滑的水平桌面上 用细线系一个小球 球在桌面上做匀速圆周运动 当系球的线突 然断了 关于球的运动 下列说法中正确的是 A 向圆心运动 B 背离圆心沿半径向外运动 C 沿切线方向匀速运动 D 做半径逐渐变大的曲线运动 5 一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运动 如图所示 则关于小球加速度 的方向正确的是 A 一定指向圆心 B 一定不指向圆心 C 只有在最高点和最低点时指向圆心 D 不能确定是否指向圆心 6 一质量为 m 的物体 用长为 L 的细线悬挂于 O 点 在 O 点正下方 L 2 处钉有一根长钉 把悬线沿水平方向拉直后无初速释放 当细线碰到钉子瞬间 A 小球的线速度突然增大 v 用心 爱心 专心 B 小球的角速度突然增大 C 小球的向心加速度突然增大 D 悬线拉力突然增大 7 质量为 m 的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中 如果由于摩擦力的作用 使得木 块的速率不变 那么 下滑过程中木块加速度为零 B 下滑过程中木块所受合力大小不变 C 下滑过程中木块受合力为零 D 下滑过程中木块所受的合力越来越大 8 长度为 L 0 5m 的轻质细杆 OA A 端有一质量为 m 3 0kg 的小球 如图所示 小球以 O 点 为圆心在竖直平面内做圆周运动 通过最高点时小球的速率是 2 0m s g 取 10m s2 则 此时细杆 OA 受到 A 6 0N 的拉力 B 6 0N 的压力 C 24N 的拉力 D 24N 的压力 9 设地球质量为 M 6 0 1024kg 公转周期 T 365 天 地球中心到太阳中心间的距离为 r 1 5 1011m 试根据以上数据计算地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度和所需的 向心力 10 质量相等的小球 A B 分别固定在轻杆的中点及端点 当棒在光滑的水平面上绕 O 点匀 速转动时 如图 求棒的 OA 段及 AB 段的拉力之比 O A L B A O 用心 爱心 专心 R H 11 如图所示 沿半球形碗的光滑内表面 一质量为 m 的小球正以角速度 在水平面内做 匀速圆周运动 若碗的半径为 R 则该球做匀速圆周运动的水平面离碗底的距离是多少 12 如图所示 长为 L 的细线一端悬于 O 点 另一端连接一个质量为 m 的小球 小球从 A 点 由静止开始摆下 当摆到 A 点与最低点之间的某一位置 C 点时 其速度大小为 v 此时悬 线与竖直方向夹角为 求小球在经过 C 点时的切向加速度和向心加速度分别是多大 此时悬线对小球的拉力为多大 AB O C 用心 爱心 专心 参考答案参考答案 1 答案答案 B 2 答案答案 C 解析解析 因为它们做的都是匀速圆周运动 所以绳子的拉力提供向心力 据向心力公 式vmFRmF R v mF 或或 2 2 可知 C 正确 相同的转速意味着相同的角速度 3 答案答案 D 解析解析 根据向心加速度公式vaRa R v a 或或 2 2 可知 D 正确 ABC 中均缺少 正一定比较关系的条件 就是某个量保持不变 4 答案答案 C 解析解析 做圆周运动的物体某位置的速度方向沿该点的切线方向 线断了后 小球只 受重力和支持 合外力为 0 所以物体将以断线时的速度做匀速直线运动 5 答案答案 C 解析解析 小球在竖直平面内做的圆周运动是变速圆周运动 小球受重力和绳子的拉力 作用 这两个力的合力只有在最高点和最低点时指向圆心 绳子拉力始终指向圆心 其 余时候均与半径方向有一定夹角 将合力分解后 将得到向心加速度和切向加速度 所 以小球做的是变速圆周运动 6 答案答案 BCD 解析解析 细线碰到钉子的瞬间 速度不变 速度不会突变 小球从大半径的圆周运动 突变为小半径的圆周运动 即线速度 v 不变 半径 r 变小 则根据对应公式有 BCD 正确 7 答案答案 B 解析解析 因小木块做匀速圆周运动 故小球受到的合外力即向心力大小不变 向心加 速度大小不变 故选项 B 正确 8 答案答案 B 解析解析 因为小球做的是圆周运动 所以半径方向的合力就是向心力 大小应该为 N R v mF24 2 小球在最高点时受重力 30N 竖直向下 要使得半径方向合力 24N 用心 爱心 专心 竖直向下 则说明杆对球是向上的支持力 大小为 30 24 6N 所以选择 B 当然 在不知 道是拉力还是支持力的情况下也可以进行假设解题 比如该题可以假设小球在最高点受 到杆的拉力为 F 则有 F mg r V m 2 由此代入数据得 F 6N 由此可知小球受杆的不是 拉力而是支持力为 6N 9 答案答案 5 95 105 95 10 3 3 m s m s2 2 3 57 103 57 1022 22N N 10 答案答案 3 2 解析解析 设 OA AB 段拉力分别为 F1 F2 长度分别为 r 和 2r 则 有 F1 F2 m 2r 1 F2 m 2 2 r 2 由 1 2 可得 2 3 2 1 F F 11 答案答案 2 g R 解析解析 因为小球做的是匀速圆周运动 所以小球的向心力就是小球所受的合力 小 球受重力 碗的支持力 指向球心 如下图 为保证这两个力的合力指向圆周运动的圆 心 不是球心 则将支持力分解后必有竖直方向分力等于重力 水平方向分力即为向心 力 设支持力与水平方向夹角为 则有 tan tan mg F F mg 向向 向向 再根据向心力公式有 R gmg Rm 2 2 sin tan cos 小球高度 H 为 2 sin g RRR 12 答案答案 向心加速度为 a L V 2 切向加速度为 gsin L V m 2 mgcos 解析解析 小球在 C 点时 速度大小