高中物理5.6《向心加速》同步规范训练新人教版必修2

1、知识点基础中档稍难向心力的理解1、23、4向心力公式的应用65、78、9综合提升11、1210、13(时间：60分钟)I达标基训I3知识点一向心力的理解1.对于做匀速圆周运动的物体，下列判断正确的是().A. 合力的大小不变，方向一定指向圆心B. 合力的大小不变，方向也不变C. 合力产生的效果既改变速度的方向，又改变速度的大小D. 合力产生的效果只改变速度的方向，不改变速度的大小解析匀速圆周运动的合力等于向心力，由于线速度v的大小不变，故F合只能时刻与v的方向垂直，即指向圆心，故A正确；由于F合时刻指向圆心，故其方向必须时刻改变才能时刻指向圆心，否则F就不能时刻指向圆心了，故B错；由合力F合的

2、方向时刻与速度的方向垂直而沿切线方向无分力，故该力只改变速度的方向，不改变速度的大小，C错、D对.答案AD2.关于向心力的下列说法中正确的是().A. 物体受到向心力的作用才能做圆周运动B. 向心力是指向圆心方向的合外力，它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，也可以是某种力的分力D. 向心力只能改变物体的运动方向，不可能改变运动的快慢解析向心力是根据力的作用效果命名的，而不是一种性质力，物体之所以能做匀速圆周运动，不是因为物体多受了一个向心力的作用，而是物体所受各种力的合外力始终指向圆心，从而只改变速度的方向而不改变速度的大小，故选项A错误，B、CD三个

3、选项均正确.答案BCD3.如图5-6-7所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力来提供图5-6-7A. 重力B.弹力C.静摩擦力D滑动摩擦力解析本题可用排除法首先可排除A、D两项若向心力由静摩擦力提供，则静摩擦力或其分力应指向圆心，这是不可能的，C错.故选B.答案B4如图5-6-8所示，汽车减速经过水平弯路（可看做圆形轨道的一部分），则关于汽车向心力及合外力的分析正确的是A. 汽车拐弯时向心力由汽车方向盘来提供B. 汽车拐弯时向心力由地面来提供，与线速度方向相反C. 汽车拐弯时所受合外力指向圆心方向D. 汽车拐弯时所受合外力可能指向如图虚线方向

4、解析汽车拐弯时向心力由地面（摩擦力）来提供，方向与线速度方向垂直，由于减速拐弯，所以合外力沿v的反方向有分力，合外力方向可能指向题图所示的虚线方向，A、BC错，D对.答案D知识点二向心力公式的应用5绳子的一端拴一重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是A. 每秒转数相同，绳短时易断B. 线速度大小一定，绳短时易断C. 运动周期相同，绳短时易断由F=mr4n2n2知，n定时，F*r,故A错;D错；由F=m辛知，T一定时，F*r，故CD. 线速度大小一定，绳长时易断解析由题知，绳的拉力F提供向心力，V1由F=叶知，v一定时，F*-，故B对、rr错.答案B6. 甲

5、、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1:2,转动半径之比为1:2,在相同的时间里甲转过60°,乙转过45°，则它们的向心力大小之比为().A.1:4B.2:3C.4:9D.9:16解析由于m:m=1:2,r1:2=1:2,co1:32=91:92=4:3,向心力2F=mro，故F1:F2=4:9,C对.答案C7. 如图5-6-9所示，质量相等的AB两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是().图5-6-9A. 线速度Va>VbB. 运动周期Ta>TbC. 它们受到的摩擦力FfA>FfBD. 筒壁对它们的弹

6、力Fm>Fw解析由于两物体角速度相等，而rA>rb,所以va=a®>vb=b®,A项对；由于宀相等,则T相等，B项错；因竖直方向受力平衡，Ff=mg所以FfA=FfB,C项错；弹力等于向22心力，所以Fna=mrA®>Fn3=mB®,D项对.7答案AD&游乐场中有一种娱乐设施叫“魔盘”，人就地坐在转动的大圆盘上，当大圆盘转速增加时，人就会自动滑向盘边缘.图5-6-10中有a、b、c三人坐在圆盘上，a的质量最大,b、c的质量差不多，但c离圆盘中心最远，a、b离盘心的距离相等，若三人与盘面的动摩擦因数相等，且假定最大静摩擦力等

7、于滑动摩擦力，则图5-6-10A. 当圆盘转速增加时，三人同时开始滑动B. 当圆盘转速增加时，b首先开始滑动C. 当圆盘转速增加时，a和c首先同时开始滑动D. 当圆盘转速增加时，c首先开始滑动解析设转盘的角速度为3,则人所受的向心力F=mio2R圆盘上的人受到的最大静摩擦力为Ff=口mg由题意知，当mi2R>mg即i2F>g时，转盘上的人开始滑动，坐在“魔盘”上的人未滑动时的角速度i相同，由此知，当圆盘转速增加时，c首先开始滑动，再增大i,a、b同时开始滑动，故选D.答案D9.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.m2+Ag+RC

8、.mR2-g2D.mg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=.(mg2+2F向，又F向=，代入上式，得F=，故正确选项为A.答案AII综合提升HI10. 一个内壁光滑的圆锥筒的轴线竖直，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图5-6-11所示，A的半径较大，则().A. A球的向心力大于B球的向心力B. A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力C. A球的运动周期大于B球的运动周期D. A球的角速度小于B球的角速度解

9、析两球贴着筒壁在水平面内做匀速圆周运动时，受到重力和筒壁对它的支持力，其中Fn的分力F提供球做匀速圆周运动的向心力，如图所示，由图可得F向=F=mgtan0mg_N=sin0由上述两式可以看出，由于两个小球的质量相同,0为定值，故A、B两球所受的向心2力和它们对筒壁的压力大小是相等的，选项和F=mr4得A、B错误.由向心力的计算公式F=mrwmgtan0=mrw2,ma/tan4n20=mr,T=2n的滑块，滑块离转轴的距离相对滑动).求：由可知Ta>Tb,所以C正确.由可知3AV3b,所以D正确.答案CD11. 如图5-6-12所示，在以角速度3=2rad/s匀速转动的水平圆盘上，放一

10、质量m=5kgr=0.2m，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动(二者未发生8(1) 滑块运动的线速度大小；(2) 滑块受到静摩擦力的大小和方向.解析(1)滑块的线速度大小v=3r代入数据得v=0.4m/s.滑块受到静摩擦力的大小f=mw2r代入数据得f=4N方向:由所在位置垂直指向转轴.答案12.长为运动,如图5-6-13所示,a时，求:(1) 0.4m/s(2)4N由所在位置垂直指向转轴L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周细线的拉力F大小.(2) 小球运动的线速度的大小.(3) 小球运动的角速度及周期.解析做匀速圆周运动的小球受力如右图所示，小球受重力mg和细

11、线的拉力F的作用.(1)因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球受到的合力沿水平方向指向圆心O由平行四边形定则得小球受到的合力大小为mgana，细线对小球的拉力大小为:mgCOSa由牛顿第二定律得:mgan2mvr10gLcosa小球运动的周期T=2n=2n3Lcosag答案mg(1)=.gLtanaSina13.如图gLcosa5-6-14所示，/Lcosa2n；g水平长杆AB绕过B端的竖直轴00匀速转动，在杆上套有一个质由几何关系得r=Lsina所以，小球做匀速圆周运动的线速度的大小为v=,gLtanasina(3) 小球运动的角速度vgLtanasina宀r=Lsina量rr=1kg的圆环，若圆环与水平杆间的动摩擦因数口=0.5，且假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，贝y：Oi；A；:J匚初I1&|I图5-6-14当杆的转动角速度3=2rad/s时，圆环的最大回转半径为多大？如果水平杆的转动角速度降为3=1.5rad/s，圆环能否相对于杆静止在原位置，此时它所受到的摩擦力有多大？(g取10m/s2)解析(1)圆环在水平面内做匀速圆周运动的向心力是杆施加给它