向心力-高一物理人教版（2019）必修二课时优化训练

6.2向心力——高一物理人教版（2019）必修二课时优化训练1.我国探月工程中相继发射了“嫦娥一

号”和“嫦娥二号”两颗卫星，其中“嫦娥一号”卫星在离月球表面200km高度的极月圆轨道绕月球飞行。“嫦娥二号”卫星环绕月球飞行的轨道高度为100km。与“嫦娥一号”相比，“嫦娥二号”的()A.加速度较小 B.速度较小 C.角速度较小 D.周期较短2.如图所示的长春摩天活力城的“长春眼”摩天轮，属于大型游乐设施的观览车类，它的总高度为99m，轮箍直径约69m，轮箍全由轮辐索支承。该观览车设计速度为20分钟/转，轮盘装备36个大型轿舱，每个轿舱最多可乘6人，晴天时的远望距离可达几公里。试判断下列说法中正确的是()A.每时每刻，每个人受到的合力都不等于零B.每个乘客都在做加速度为零的匀速运动C.乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变D.乘客在乘坐过程中，到达最高点时对座位的压力最大3.关于向心力，下列说法中正确的是()A.物体由于做圆周运动而产生一个向心力B.向心力不改变物体做圆周运动的速度大小C.做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力D.做一般曲线运动的物体所受的合力即为向心力4.如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动（始终与转盘相对静止），图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方向垂直.当转盘逆时针转动时，则()A.当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为cB.当转盘匀速转动时，P不受转盘的摩擦力C.当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为aD.当转盘减速转动时，P受摩擦力方向可能为b5.如图所示，在半径为R的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以转数n转每秒在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离h为()A. B. C. D.6.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆轨道内侧做圆周运动。当其运动到轨道最低点时，下列关于小球受力情况的分析正确的是()A.仅受重力 B.仅受轨道的支持力C.受重力和轨道的支持力 D.受重力、轨道的支持力和向心力7.质量均为m的小球A和B分别用不可伸长的轻绳悬在等高的和点，A球的悬线比B球的悬线长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，小球到达最低点时，其向心力的关系为()A. B. C. D.8.常见于游乐园的摩天轮是一种大型轮状的机械建筑设施，乘客可以搭乘挂在轮边缘的座舱中从高处俯瞰四周景色，如图所示。当摩天轮以一定的角速度逆时针匀速转动时，位于图中P位置的乘客所受座舱的作用力F的示意图可能正确的是()A. B. C. D.9.某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人所受重力为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为()A.0 B. C. D.10.如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以如图所示的电流后，以下说法正确的是()A.弹簧长度将变长 B.弹簧长度将变短 C.台秤读数变小 D.台秤读数变大11.利用如图所示的向心力演示器探究向心力大小与质量的关系。转动手柄使槽内小球做匀速圆周运动，图示中位置A、位置C的转动半径相同。则下面说法中正确的是()A.该实验采用的科学方法是控制变量法B.应将质量相同的小球分别放在位置A和位置CC.应将质量相同的小球分别放在位置B和位置CD.实验中要保持两小球转动的角速度相同12.如图，相同的物块a、b叠放在一起，放置在水平圆盘上随圆盘一起匀速转动，它们和圆盘保持相对静止，下列说法正确的是()A.b所需要的向心力比a大B.图中a对b的摩擦力水平向右C.两物块所受的合力大小相等D.圆盘对b的摩擦力等于a对b的摩擦力13.关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是()A.向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的B.向心力可以是多个力的合力，也可以是其中的一个力或某一个力的分力C.对稳定的圆周运动，向心力是一个恒力D.向心力的效果是改变质点的线速度大小和方向14.如图所示，MN为半径为R、固定于竖直平面内的光滑四分之一圆管轨道，轨道上端切线水平，O为圆心，M、O、P三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪。现发射质量为m的小钢珠，小钢珠恰好从M点离开弹簧枪，从N点飞出落到OP上距O点2R的Q点。不计空气阻力，重力加速度为g，则该次发射()A.小钢珠在M点时，处于完全失重B.小钢珠经过N点时的速度大小为C.小钢珠到达N点时对上管壁的压力大小为2mgD.小钢珠落到Q点时的速度方向与OP间的夹角为45°15.如图所示，圆筒内壁上有一物体随圆筒一起匀速转动，物体相对圆筒静止，则()A.物体受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用B.摩擦力提供物体随圆筒做圆周运动的向心力C.若圆筒转速增大，筒壁对物体的弹力增大D.若圆筒转速增大，筒壁对物体的摩擦力增大

答案以及解析1.答案：D解析：根据万有引力提供圆周运动向心力有：。A、加速度，得轨道半径小的加速度大，故A错误；B、速度，得轨道半径小的线速度大，故B错误；C、角速度，得轨道半径小的角速度大，故C错误；D、周期，得轨道半径小的周期小，故D正确。故选：D。2.答案：A解析：A、因为做匀速圆周运动，合力提供向心力，知每个人受到的合力不等于零故A正确；B、因为做匀速圆周运动，加速度的方向始终指向圆心，一定具有加速度。故B错误；C、在最低点，靠支持力和重力合力提供向心力，有，在最高点靠重力和座椅的弹力提供向心力，有.知在最低点对座椅的压力最大，最高点对座椅的压力最小故C、D错误。故选A.3.答案：B解析：A.物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是物体本身产生的，故A错误；B.向心力方向总是与速度方向垂直，不能改变速度的大小，但改变速度的方向，故B正确；C.做匀速圆周运动的物体的向心力是大小不变，方向时刻指向圆心不断改变，所以是变力，故C错误；D.做一般曲线运动的物体的合力通常可分解为切向分力和法向分力，只有做匀速圆周运动的物体才由所受的合外力提供向心力，故D错误。故选B。4.答案：A解析：当转盘匀速转动时，P所受摩擦力提供向心力，方向指向圆心，A正确，B错误；当转盘加速转动时，P沿a方向有加速度，沿c方向也有加速度，故P所受摩擦力方向可能为b，C错误；当转盘减速转动时，P沿a的反方向有加速度，沿c方向有加速度，故其所受摩擦力方向可能为d，D错误.5.答案：A解析：小球靠重力和支持力的合力提供向心力，如图所示：小球做圆周运动的半径为，根据力图可知，解得，所以，故A正确，BCD错误。故选A。6.答案：C解析：小球在最低点，受重力和轨道的弹力，合力提供向心力，故C正确，A、B、D错误。故选C。7.答案：B解析：对于任意一球由最高点摆到最低点的过程，根据机械能守恒得，解得最低点：；再根据向心力公式可得，，则说明向心力与绳长无关，均为2mg，即，故B正确，ACD错误。故选：B。8.答案：D解析：乘客做匀速圆周运动，受重力和座舱的作用力，合力指向圆心，根据平行四边形法则，乘客所受座舱的作用力F的示意图只可能是D中所示。故选D。9.答案：C解析：要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于

自身的重力，根据牛顿第二定律可得，根据牛顿第三定律结合题意可知，解得，故ABD错误，C正确；故选：C。10.答案：BC解析：AB.以导体棒为研究对象分析受力，根据左手定则判断得知，其所受安培力方向为斜向右下方，根据牛顿第三定律可知，磁铁受到的安培力方向斜向左上方，平板光滑，故磁铁向左运动，弹簧被压缩，长度变短，所以A错误，B正确；CD.磁铁受到斜向左上方的安培力，所以其对台秤的压力减小，台秤读数变小，故C正确，D错误。故选BC。11.答案：AD解析：A.向心力大小与多个物理量有关，探究向心力大小与质量的关系实验过程中，需要确保其它物理量不变，即用到的主要科学方法为控制变量法，故A正确;BCD.根据，可知，探究向心力与质量的关系时，应保持两小球角速度、轨道半径均相同，质量不同，故BC错误，D正确。故选AD。12.答案：BC解析：A.由向心力公式，相同的物块a、b叠放在一起做圆周运动，故向心力相同。故A错误；B.图中a做圆周运动向心力是b对其向左的摩擦力提供的，所以a对b摩擦力是向右的，故B正确；C.两物块所受的合力提供向心力，由向心力公式，知a、b向心力相同，故C正确；D.物块a所受摩擦力为，a对b的摩擦力，物块b所受转台提供摩擦力和a对b的摩擦力合力提供向心力，所以，即圆盘对b的摩擦力等于a对b的摩擦力的2倍，故D错误。故选BC。13.答案：AB解析：A.向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的，故A正确；B.向心力可以是多个力的合力，也可以是其中的一个力或某一个力的分力，故B正确；C.向心力的方向总是指向圆心，则方向不断变化，是一个变力，故C错误；D.向心力的效果是改变质点的线速度方向，不改变线速度的大小，故D错误。故选AB。14.答案：ABD解析：A.小钢珠恰好从M点离开弹簧枪，此时小钢珠只受重力作用，重力加速度方向竖直向下，处于完全失重，A正确；B.小钢珠从N点到Q点，做平抛运动，在水平方向则有在竖直方向则有联立解得B正确；C.小钢珠到达N点时，由牛顿第二