6.2向心力同步课时习题-（2019）新人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动.docx

1、6.2向心力（同步作业）1、如图所示,匀速转动的风车上固定了两个可视为质点的小球.则两小球的( )A.线速度大小相等 B.角速度大小相等C.向心加速度大小相等D.所受向心力大小相等2、一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点时的速度为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为，则它在最低点时受到的摩擦力为( )A. B C. D.3、一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，如图为雪橇受到的牵引力F及摩擦力F1的示意图(O为圆心)，其中正确的是()A.B.C.D.4、一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁圆环的半径为R20cm，环上有一穿孔的小球m，且小球

2、仅能沿环做无摩擦滑动如果圆环绕通过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转，g取，则小球相对环静止时球与圆心O的连线与的夹角为( )A. B. C. D. 5、放置在水平地面上的支架质量为M,支架顶端用细绳拴着质量为m的小球,将细线拉至水平位置,如图所示,而后由静止释放小球。在小球运动过程中,支架始终不动,以下说法正确的是( )A.在释放小球瞬间,支架对地面压力为(M+m)gB.在释放小球瞬间,支架对地面压力为(M-m)gC.小球到达最低点时,支架对地面压力为(M+3m)gD.小球到达最低点时,支架对地面压力为(M+m)g6、如图所示，三段细线长OA=AB=BC，A、B、C三球质量相等，当它们

3、绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度作匀速圆周运动时，则三段线的拉力为（ ）A. 1:2:3 B. 6:5:3 C. 3:2:1 D. 9:3:17、如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动.圆半径为R,小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨.则下列说法正确的是( )A.小球在最低点对圆环的压力大小等于5mgB.小球在最低点处于失重状态C.小球在最高点的线速度大小等于0D.小球在最高点的向心加速度大小等于g8、如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是( )A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用B.摆球A受拉力和向心力的作用C.摆球

4、A受拉力和重力的作用D.摆球A受重力和向心力的作用9、一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动。在圆盘上放置一小木块A,它随圆盘一起做匀速圆周运动如图,则关于木块A的受力,下列说法正确的是( )A.木块A受重力、支持力和向心力B.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相反C.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向指向圆心D.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相同10、如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动座舱的质量为运动半径为,角速度大小为,重力加速度为,则座舱( )A.运动周期为 B.线速度的大小为C.受摩天轮作用力的大

5、小始终为 D.所受合力的大小始终为11、在光滑的水平面上,用长为的细线拴一质量为的小球,使小球以角速度做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )A.不变,越大线越易被拉断B.不变,越小线越易被拉断C.不变,越大线越易被拉断D.不变,减半且角速度加倍时,线的拉力不变12、如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过线经弯道到达线,有如图所示的三条路线,其中路线是以为圆心的半圆,。赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则( )A.选

6、择路线,赛车经过的路程最短B.选择路线,赛车的速率最小C.选择路线,赛车所用时间最短D.三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等13、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定在水平地面不动.有两个质量均为m的小球A和小球B紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动,小球B所在的高度为小球A所在的高度一半.下列说法正确的是( )A.小球所受的支持力大小之比为B.小球所受的支持力大小之比为C.小球的角速度之比为D.小球的线速度之比为14、飞机俯冲拉起时,飞行员处于超重状态,此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力,这种现象叫过荷。过荷过重会造成飞行员大脑贫血,四肢沉重,暂时失明,甚

7、至昏厥。受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响。取,则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100m/s时,圆弧轨道的最小半径为（ ）A.100mB.111mC.125mD.250m15、如图所示,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴的距离为与转轴的距离为2l。木块与國盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )A.b一定比a先开始滑动B.所受的摩擦力始终相等C.是b开始滑动的临界角速度D.当时,a所受摩擦力的大小为16、如图所示,有一固定的且内壁光滑

8、的半球面,球心为O,最低点为C,有两个可视为质点且质量相同的小球A和B,在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,两球与O点的连线与竖直线间的夹角分别为和,则()( )A.两球所受支持力的大小之比为B.两球运动的周期之比为C.两球的角速度之比为D.两球的线速度之比为17、如图所示,质量相等的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,则下列关系正确的有( )A.运动周期B.筒壁对它们的弹力C.线速度D.它们受到的摩擦力18、如图所示,弹性杆插入桌面的小孔中,杆的另一端连有一个质量为m的小球,现使小球在水平面内做匀速圆周运动,通过传感

9、器测得杆对小球的作用力的大小为F,小球运动的角速度为,重力加速度为g,则小球圆周运动的半径为( )A.B.C.D.19、如图所示，行车的钢丝长L=3m，下面吊着质量为的货物，以速度v=2m/s匀速行驶问：（1）行车匀速行驶时，钢丝绳受到的拉力？（2）突然刹车，钢丝绳受到的拉力？答案以及解析1、答案：B解析：两个小球共轴转动，则角速度相等，再根据，因为半径不等，所以线速度不相等，故A错误，B正确；根据，因为半径不等，所以向心加速度大小不相等，故C错误；根据，可知2m的小球质量大，半径也大，所以向心力大，故D错误。所以B正确，ACD错误。 2、答案：C解析：物块滑到轨道最低点时,由重力和轨道的支持

10、力提供物块的向心力,由牛顿第二定律得得到则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为3、答案：C解析：雪橇做匀速圆周运动，牵引力F及摩擦力F1的合力提供向心力，指向圆心，A、B项错误；滑动摩擦力F1是阻力，与线速度反向，D项错误 4、答案：A 5、答案：C6、答案：B解析：试题分析：根据牛顿第二定律得：对C球，有：，对B球，有：；对A球，有：；因为OA=AB=BC；则，联立解得：，故选B。 7、答案：D8、答案：C解析：摆球受重力、拉力作用,所受的合力为圆锥摆做匀速圆周运动的向心力,故ABD错误,C正确。9、答案：C解析：向心力,是使质点(或物体)作曲线运动时所需的指向曲率中心(圆周运动时即为圆心)的

11、力.物体做圆周运动时,沿半径指向圆心方向的外力(或外力沿半径指向圆心方向的分力)称为向心力,又称法向力.物体绕圆盘中心做匀速圆周运动,合力提供向心力,指向圆心;物体受重力、支持力、静摩擦力,其中重力和支持力二力平衡,物体所需的向心力由静摩擦力提供,静摩擦力的方向指向圆心,向心力是合力,不能说成物体受到向心力,所以选C.10、答案：BD解析：由于座舱做匀速圆周运动,由公式,解得：,故A错误；由圆周运动的线速度与角速度的关系可知,故B正确；由于座舱做匀速圆周运动,所以座舱受到摩天轮的作用力是变力,不可能始终为,故C错误；由匀速圆周运动的合力提供向心力可得：,故D正确。11、答案：AC解析：小球在光

12、滑的水平面上做勾速圆周运动,线的拉力提供向心力,由向心力公式得,当不变时,与成正比,A项正确;不变时,与成正比,B项错误;当不变时,与成正比,C项正确;不变,减半,加倍时,线的拉力变为原来的2倍,D项错误。12、答案：ACD解析：路线的路程,路线的路程,路线的路程,故选择路线,赛车经过的路程最短,故A正确;因为运动过程中赛车以不打滑的最大速率通过弯道,即最大径向静摩擦力提供向心力,所以有,所以运动的加速度相同,根据公式可得,即半径越大,速度越大,路线的速率敁小,故B错误,D正确;丙为,结合,根据公式可得选择路线,赛车所用时间最短,故C正确。13、答案：BD解析：两球均贴着圆筒的内壁,在水平面内

13、做匀速圆周运动,由重力和筒壁的支持力的合力提供向心力,如图所示,由图可知,筒壁对两球的支持力均为,故支持力大小之比为1:1,故A错误,B正确;由合力提供向心力,由于小球的轨道半径之比为2:1,则角速度之比为,故C错误;由合力提供向心力,得,的线速度之比为,故D正确。14、答案：C解析：在飞机经过最低点时,对飞行员受力分析:重力mg和支持力N,两者的合力提供向心力,根据题意, 时,圆弧轨道半径最小,由牛顿第二定律列出: 则得: 联立计算得出: 所以C选项是正确的15、答案：AC解析：小木块都随水平转盘做匀速圆周运动时,在发生相对滑动之前,角速度相等,静摩擦力提供向心力,即,于木块b的半径大,所以

14、发生相对滑动前木块b的静摩擦力大,选项B错误。随着角速度的增大,当静摩擦力等于滑动摩擦力时木块开始滑动,则有,代入两个木块的半径,木块a开始滑动时的角速度,木块b开始滑动时的角速度,选项C正确。根据,所以木块b先开始滑动,选项A正确。当角速度时,a没有滑动,则,选项D错误。16、答案：ACD解析：由于小球在运动的过程中受到的合力沿水平方向,旦恰好提供向心力,所以根据平行四边形定则得,所以,故A正确;小球受到的合力,其中,解得,则,故B错误;根据得,所以,故C正确;根据得,所以,故D正确。17、答案：BC解析：由题分析可知,两物体的角速度相同,周期相同,由相间,则线速度与半径成正比,的半径大,则

15、其线速度大,故A错误,C正确。两个物体都做匀速圆周运动,由圆筒的弹力提供向心力,则相等,F与r成正比,所以可知,故B正确。两个物体竖直方向都没有加速度,受力平衡,所受的摩擦力都等于重力,而两个物体的茧力相等,故,故D错误。18、答案：C解析：小球所受的合力提供向心力,有,杆对小球的弹力与小球的重力的合力指向圆心,如图所示,根据平行四边形定则得,杆对小球的作用力,联立可得,故C正确,A、B、D错误。 20、答案：（1）N；（2）解析：（1）匀速行驶时，货物处于平衡状态，钢丝绳对货物拉力为：，根据牛顿第三定律可知，钢丝绳受到的拉力： 。（2）突然刹车，货物做圆周运动，根据向心力方程有：，解得：，根据牛顿第三定律可知，钢丝绳受到的拉力：。