高中物理《向心力》同步练习10 新人教版必修2

用心 爱心 专心1 匀速圆周运动匀速圆周运动 向心力向心力 向心加速度向心加速度 选择题 选择题 每小题只有一个选项正确 将正确选项填入括号内 每小题 4 分 共 20 分 1 关于匀速圆周运动 下列说法中正确的有 A 做匀速圆周运动的物体 在任何相等的时间内 通过的位移都相同 B 做匀速圆周运动的物体 在任何相等的时间内 通过的路程都相等 C 做匀速圆周运动的物体的加速度恒定 D 做匀速圆周运动的物体的加速度方向不一定指向圆心 2 甲 乙两物体分别放在广州和北京 它们随地球一起转动时 下列说法正确的是 A 甲的线速度大 乙的角速度小 B 甲的线速度大 乙的角速度大 C 甲和乙的线速度相等 D 甲和乙的角速度相等 3 如图 A1 所示 在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运 动 物体相对桶壁静止 则 物体受到 4 个力的作用 物体所受向心力是物体所受的重力提供的 物体所受向心力是物体所受的弹力提供的 D 物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的 4 在一段半径为 R 的圆孤形水平弯道上 已知弯道路面对汽车轮胎的最大静 摩擦力等于车重的 倍 则汽车拐弯时的安全速度是 5 如图 A2 所示 质量为 m 的滑块从半径为 R 的光滑固定的圆弧形轨道的 A 点滑到 B 点 下列说法正确的是 A 它所受的合外力的大小是恒定的 B 向心力大小逐渐增大 C 向心力逐渐减小 D 向心力不变 二 填空题 二 填空题 每小题 4 分 共 12 分 6 做匀速圆周运动的物体 其线速度大小为 3m s 角速度为 6rad s 则在 0 1s 内物体通 过的弧长为 m 半径转过的角度为 rad 半径是 m 7 一个做匀速圆周运动的物体 如果轨道半径不变 转速变为原来的 3 倍 所需的向心力 就比原来的向心力大 40 N 物体原来的向心力大小为 8 汽车通过拱桥顶点的速度为 10m s 时 车对桥的压力为车重的 3 4 如果使汽车行驶至 桥顶时桥恰无压力 则汽车速度大小为 m s 三三 计算题计算题 第 9 题 8 分 第 10 题 10 分 共 18 分 图 A1 图 A2 用心 爱心 专心2 9 如图 A3 所示 小球 A 质量为 m 固定在长为 L 的轻细直杆一端 并随杆一起绕杆的另一端 O 点在竖直平面内做圆周运动 如果小球经过最高位置时 杆对球的作用力为拉力 拉力大小 等于球的重力 求 1 球的速度大小 当小球经过最低点时速度为gL6 杆对球的作用力 的大小和球的向心加速度大小 10 如图 A4 所示 在光滑的水平面上有两个质量相同的球A和球B A B之间以及 球与 固定点 之间分别用两段轻绳相连 以相同的角速度绕着O点做匀速圆周运动 画出球A B的受力图 如果OB 2AB 求出两段绳子拉力之比TAB TOB B 卷 一 选择题 一 选择题 每小题只有一个选项正确 请将正确选项填入后面表格内 每小题 4 分 共 20 分 1 在匀速转动的水平放置的转盘上 有一相对盘静止的物体 则物体相对盘的运动的趋势 是 A 沿切线方向 B 沿半径指向圆心 C 沿半径背离圆心 D 静止 无运动趋势 2 质量为 m 的飞机 以速率 v 在水平面上做半径为 r 的匀速圆周运动 空气对飞机作用力 的大小等于 A mg B mv2 r C m g2 v4 r2 1 2 D m v4 r2 g2 1 2 3 如图 B1 所示 在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上 有两个质量相等的小物块 A 和 B 它们 分别紧贴漏斗的内 壁 在不同的水平面上做匀速圆周运动 则以下叙述正确的是 物块 A 的线速度大于物块 B 的线速度 物块 A 的角速度大于物块 B 的角速度 AB O 图 A4 图 A3 用心 爱心 专心3 物块 A 对漏斗内壁的压力大于物块 B 对漏斗内壁的压力 物块 A 的周期小于物块 B 的周期 图 B1 4 如图 B2 所示 为一皮带传动装置 右轮的半径为r a是它边缘上的一点 左侧是一轮 轴 大轮的半径为 4r 小轮的半径为 2r b点在小轮上 到小轮中心的距离为r c 点和 d点分别位于小轮和大轮的边缘上 若在传动过程中 皮带不打滑 则 则 A a点与b点的线速度大小相等 B a点与b点的角速度大小相等 C a点与c点的角速度大小相等 D a点与d点的向心加速度大小相等 5 火车轨道在转弯处外轨高于内轨 其高度差由转弯半径与火车速度确定 若在某转弯处 规定行驶的速度为v 则下列说法中正确的是 当以v的速度通过此弯路时 火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力 当以v的速度通过此弯路时 火车重力 轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向 心力 当速度大于v时 轮缘挤压外轨 当速度小于v时 轮缘挤压外轨 A B C D 二 填空题二 填空题 每题 4 分 共 12 分 6 钟表里的时针 分针 秒针的角速度之比为 若秒针长 0 2m 则它的针尖的线速 度是 7 如图 B3 所示 内壁光滑的半球形容器半径为R 一个小球 视为质点 在容 器内沿水平面做匀速圆周运动 小球与容器球心连线与竖直方向成 角 则小球做匀速圆周运动的角速度为 8 飞机在半径为 R 的竖直平面内翻斤斗 飞机飞至最高点时飞行员对座位 的压力是 N 已知飞行员质量为 m 此时飞机的速度是 图 B3 三 计算题三 计算题 第 9 题 8 分 第 10 题 10 分 9 如图 B4 所示 两质量分别为的小球 A 与 B 套在水平杆 CD 上 且 mA mB m 两球之间用 一轻细线连接 A 和 B 距转轴 OO 的距离分别为 rA R rB 2R 且 CD 对 AB 的最大静摩擦力 都是 f 问 1 要使两球绕轴在水平面内转动而无滑动 角速度的最大值 2 当达到最大值时 绳子受张力为多大 图 B 2 用心 爱心 专心4 10 如图 B5 所示 A B 两个质点在 t0时刻位于直线 M N 的 P Q 两点 并具有相同的速度 v0 质点 A 绕直线上的一点 O 做匀速率圆周运动 OP R 质点 B 以恒定的加速度做直线运 动 为使某时刻 t1两质点的速度再相同 则 B 质点的加速度大小应满足什么条件 参 考 答 案 A 卷 一 选择题 1 B 2 D 3 C 4 A 5 B 二 填空题 6 0 3 0 6 0 5 5N 0 三 计算题 9 解 1 最高点时 杆对小球的拉力向下 设球的速度为v1 B P Q A M N v0 v0 O R 图 B5 用心 爱心 专心5 由牛顿第二定律有 L v mmg 2 1 2 得 gL v 2 1 2 当经过最低点时gL v 6 2 则向心加速度 g L gL L v a6 6 2 2 2 又由牛顿第二定律有 L v mmgF 2 2 得 mgF7 10 解 1 受力如图答 1 2 所示 2 对 A 有 2 T ABrm B BA 对 B 有 B mr TTABOB 2 又 2ABOBrB TTABBA 用心 爱心 专心6 由上式得 5 3 TTOBAB B 卷 一 选择题 1 C 2 C 3 A 4 D 5 A 填空题 6 1 12 720 150 s m 7 srad R g cos 8 Rg m N 计算题 9 解 当两球绕轴在水平面内转动而无滑动时 设角速度的极大值为 由于 B 球圆周运动 的半径较大 需要的向心力较大 则此时两个球有沿水平杆 CD 向 D 运动的趋势 设细线上 的张力为 F 则对 A B 分别有牛顿第二定律 有 AA rmfF 2 BB rmfF 2 联立以上两方程 并代入数据求解得 mR f2 fF3 10 解 由于 A 质点做匀速圆周运动 速度大小不变 为使某时刻 t1两质点的速度再相同 质点 B 以恒定的加速度所做直线运动必为减速运动 而且再运动到 Q 点时 B 的速度必等于 v0而