《2019年高中物理 課下能力提升六 第五章 第6節(jié) 向心力（含解析）新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年高中物理 課下能力提升六 第五章 第6節(jié) 向心力（含解析）新人教版必修2（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、向心力 [基礎(chǔ)練] 一、選擇題 1．下列有關(guān)向心力的說法中正確的是(　　) A．物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了一個(gè)向心力 B．向心力只改變做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的線速度的方向，不改變線速度的大小 C．做圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力一定等于其所受的合力 D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力是不變的 2．質(zhì)量為m的木塊從半球形的碗口下滑到碗底的過程中，如果由于摩擦力的作用，使得木塊的速率不變，那么(　　) A．下滑過程中木塊加速度為零 B．下滑過程中木塊所受合力大小不變 C．下滑過程中木塊所受合力為零 D．下滑過程中木塊所受的合力越來越大 3．(2016·葫蘆島高一檢測(cè))汽車甲和汽車乙質(zhì)量相

2、等，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車在乙車的外側(cè)。兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff甲和Ff乙。以下說法正確的是(　　) A．Ff甲＜Ff乙 B．Ff甲＝Ff乙 C．Ff甲＞Ff乙 D．Ff甲和Ff乙大小均與汽車速率無關(guān) 4．如圖所示，將完全相同的兩小球A、B用長(zhǎng)L＝0.8 m的細(xì)繩懸于以v＝4 m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)的小車頂部，兩球分別與小車前、后壁接觸。由于某種原因，小車突然停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)懸線的拉力之比FB∶FA為(取g＝10 m/s2)(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4

3、5．(2016·臨沂高一檢測(cè))如圖所示，半徑為r的圓形轉(zhuǎn)筒，繞其豎直中心軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，小物體a靠在圓筒的內(nèi)壁上，它與圓筒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，要使小物體不下落，圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為(　　) A. B. C. D. 二、非選擇題 6．(2016·新泰高一檢測(cè))如圖所示，旋轉(zhuǎn)木馬被水平鋼桿拴住，繞轉(zhuǎn)臺(tái)的中心軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若相對(duì)兩個(gè)木馬間的桿長(zhǎng)為6 m，木馬的質(zhì)量為30 kg，騎木馬的兒童質(zhì)量為40 kg，當(dāng)木馬旋轉(zhuǎn)的速度為6 m/s時(shí)，試求： (1)此時(shí)木馬和兒童的向心力由哪個(gè)物體提供？ (2)此時(shí)兒童受到的向

4、心力是多大？ [提能練] 一、選擇題 1．(2016·棗莊高一檢測(cè))如圖所示，A、B隨水平圓盤繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物體B在水平方向所受的作用力有(　　) A．圓盤對(duì)B及A對(duì)B的摩擦力，兩力都指向圓心 B．圓盤對(duì)B的摩擦力指向圓心，A對(duì)B的摩擦力背離圓心 C．圓盤對(duì)B及A對(duì)B的摩擦力和向心力 D．圓盤對(duì)B的摩擦力和向心力 2．[多選]如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈性桿P插入地面上的小孔中，桿的另一端固定一質(zhì)量為m的小球，今使小球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度為ω，則下列說法正確的是(重力加速度為g)(　　) A．球所受的合力大小為mω2R B．球所受的合力大小為

5、m C．球?qū)U作用力的大小為m D．球?qū)U作用力的大小為m 3．[多選](2016·上饒高一檢測(cè))如圖所示的圓錐擺，擺線與豎直方向的夾角為θ，懸點(diǎn)O到圓軌道平面的高度為h，下列說法正確的是(　　) A．?dāng)[球質(zhì)量越大，則h越大 B．角速度ω越大，則擺角θ也越大 C．角速度ω越大，則h也越大 D．?dāng)[球周期與質(zhì)量無關(guān) 4．[多選]如圖所示，A、B兩球穿過光滑水平桿，兩球間用一細(xì)繩連接，當(dāng)該裝置繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球在桿上恰好不發(fā)生滑動(dòng)，若兩球質(zhì)量之比mA∶mB＝2∶1，那么A、B兩球的(　　) A．運(yùn)動(dòng)半徑之比為1∶2 B．加速度大小之比為1∶2 C．線速度大小

6、之比為1∶2 D．向心力大小之比為1∶2 二、非選擇題 5．(2016·綿陽(yáng)月考)如圖所示，兩根長(zhǎng)度相同的輕繩，連接著相同的兩個(gè)小球1、2，讓它們以光滑的桿為軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中O為圓心，兩段細(xì)繩在同一直線上，此時(shí)，兩段繩子受到的拉力之比為多少？ 6．如圖所示，在光滑的圓錐頂用長(zhǎng)為l的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球，圓錐頂角為2θ，當(dāng)圓錐和球一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球壓緊錐面。此時(shí)繩的張力是多少？若要小球離開錐面，則小球的角速度至少為多少？ 答 案 [基礎(chǔ)練] 1．解析：選B　物體因受到了向心力而做圓周運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體所受向心力指向圓心，方

7、向時(shí)刻在變，大小不變，其作用只改變線速度的方向，B正確，D錯(cuò)誤；只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體向心力等于其所受合力，C錯(cuò)誤。 2．解析：選B　因木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故木塊受到的合力即向心力大小不變，向心加速度大小不變，B正確。 3．解析：選A　靜摩擦力分別提供兩車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力，F(xiàn)f甲＝m，F(xiàn)f乙＝m，因r甲＞r乙，故Ff甲＜Ff乙，A正確。 4．解析：選C　設(shè)兩小球A、B的質(zhì)量均為m。小車突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球B由于受到小車前壁向左的彈力作用，相對(duì)于小車靜止，豎直方向上受力平衡，則有FB＝mg＝10m；小球A繞懸點(diǎn)以速度v做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)有FA－mg＝m，得FA＝mg＋m＝10m＋20m＝30

8、m。故FB∶FA＝10m∶30m＝1∶3，C正確。 5．解析：選C　本題中圓筒內(nèi)壁的彈力提供向心力，當(dāng)圓筒的角速度為ω時(shí)，其內(nèi)壁對(duì)物體a的彈力為FN，要使物體a不下落，應(yīng)滿足μFN≥mg，又因?yàn)槲矬w在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則FN＝mrω2，聯(lián)立兩式解得ω≥，則圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為。 6．解析：(1)木馬受騎在木馬上的兒童對(duì)它的壓力、重力和鋼桿對(duì)它的作用力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。木馬受到的向心力由鋼桿提供；兒童受到木馬對(duì)他的作用力和重力作用，向心力由木馬提供。 (2)兒童所受向心力由木馬提供且指向圓心，由F＝m得F＝40× N＝480 N。 答案：(1)鋼桿　木馬　(2)480 N [提能

9、練] 1．解析：選B　A隨B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它所需的向心力由B對(duì)A的靜摩擦力來提供，因此B對(duì)A的摩擦力指向圓心，A對(duì)B的摩擦力背離圓心，圓盤對(duì)B的摩擦力指向圓心，才能使B受到指向圓心的合力，所以B正確。 2．解析：選AD　小球沿水平方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所受合力提供向心力，大小為mω2R，A正確，B錯(cuò)誤；設(shè)桿對(duì)球的作用力為F，沿豎直方向的分力為Fy，水平方向的分力為Fx，則Fx＝mω2R，F(xiàn)y＝mg，故桿對(duì)球的作用力大小為F＝＝m，由牛頓第三定律可知，球?qū)U的作用力大小為m，C錯(cuò)誤，D正確。 3．解析：選BD　擺球所受重力與拉力的合力提供向心力，由mgtan θ＝mlsin θω2，又t

10、an θ＝，可得h＝，與質(zhì)量無關(guān)，ω越大，h越小，A、C錯(cuò)誤；又由mgtan θ＝mlsin θω2得ω＝ ，所以角速度ω越大，則擺角θ也越大，B正確；由T＝＝2π 知，擺球周期與質(zhì)量無關(guān)，D正確。 4．解析：選ABC　兩球的向心力都由細(xì)繩拉力提供，大小相等，D錯(cuò)誤；兩球都隨桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，設(shè)兩球的運(yùn)動(dòng)半徑分別為rA、rB，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，則mArAω2＝mBrBω2，所以rA∶rB＝mB∶mA＝1∶2，A正確；＝＝，B正確；＝＝，C正確。 5．解析：設(shè)每段繩子長(zhǎng)為l，分別對(duì)小球受力分析，如圖所示， 對(duì)球2有F2＝2mlω2 對(duì)球1有F1－F2＝mlω2 由以上兩式得F1＝3mlω2 故＝ 答案：3∶2 6.解析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖所示， 根據(jù)牛頓第二定律，指向圓心的方向上有 FTsin θ－FNcos θ＝mω2r① y方向上應(yīng)有 FNsin θ＋FTcos θ－mg＝0② 又因?yàn)閞＝lsin θ③ 聯(lián)立①②③式可得 FT＝mgcos θ＋mω2lsin2 θ④ 當(dāng)小球剛好離開錐面時(shí)FN＝0(臨界條件)，設(shè)此時(shí)角速度是ω0 則有FTsin θ＝mωr⑤ FTcos θ－mg＝0⑥ 聯(lián)立③⑤⑥可得ω0＝ 即小球角速度至少為 。 答案：mgcos θ＋mω2lsin2θ　　 7