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人教版(2019)物理必修第二册同步练习
6.2向心力
一、单选题
1.关于向心力的说法中正确的是 ( )
A.物体由于做圆周运动而产生向心力
B.向心力不改变圆周运动物体的速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
2.如图所示,一圆盘可绕通过圆盘的中心 且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一小木块 它
随圆盘一起做匀速圆周运动,则关于木块 的受力,下列说法正确的是( )
A.木块 受重力、支持力和向心力
B.木块 受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向与木块运动方向相反
C.木块 受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向指向圆心
D.木块 受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力的方向与木块运动方向相同
3.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐增加,选项图中分别画出了汽车转弯
时所受合力F的四种方向,正确的是( )
A. B. C. D.
4.甲、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 °,则它们的向心力之比为( )
A.1:4 B.2:3 C.4:9 D.9:16
二、多选题
5.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( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂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
6.如下图所示,长为 的悬线固定在 点,在 点正下方 处有一钉子 ,把悬线另一端的小球 拉
到跟悬点在同一水平面上无初速度释放,小球到悬点正下方时悬线碰到钉子,则小球的( ).
A.线速度突然增大 B.角速度突然增大
C.向心加速度突然增大 D.悬线拉力突然增大
三、计算题
7.长为 的细线,拴一质量为 的小球(看作质点),一端固定于 点,让其在水平面内做匀速圆周运
动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图所示,当摆线 与竖直方向的夹角为 时,求:
1.线的拉力 ;
2.小球运动的线速度的大小;
3.小球运动的角速度及周期。
8.一同学骑自行车在水平公路上以 的恒定速率转弯,已知人和车的总质量 ,转弯的路径
近似看成一段圆弧,圆弧半径 ,求:
(1)求人和车作为一个整体转弯时需要的向心力;
(2)若车胎和路面间的动摩擦因数 ,为安全转弯,车速不能超过多少?(设最大静摩擦力等于滑
动摩擦力, )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂参考答案
1.答案:B
解析:力是改变物体运动状态的原因,因为有向心力物体才做圆周运动,故选项A错误。向心力只改
变物体运动的方向,不改变物体速度的大小,故选项B正确。物体做勻速圆周运动的向心力方向永远
指向圆心,其大小不变,方向时刻改变, 故选项C错误。只有在匀速圆周运动中,合力提供向心力,而
在非匀速圆周运动中向心力并非物体所受的合力,而是合力指向圆心的分力提供向心力,故选项D错
误。
2.答案:C
解析:由于圆盘上的木块 在竖直方向上受的重力和支持力相平衡,而木块在水平面内做匀速圆周
运动,则其所需的向心力只能由静摩擦力提供,且静摩擦力的方向指向圆心 .
3.答案:B
解析:汽车沿曲线运动时,轨迹应位于F和v的方向夹角之间,且向力一侧弯曲,故A、D选项错误;选
项B、C中,将力沿切线和径向分解,沿半径方向的分力 提供向心力,改变速度的方向;沿切线方向
的分力 改变速度的大小,要使速度增加, 应与v同向,故B选项正确。
4.答案:C
解 析 : 由 匀 速 圆 周 运 动 的 向 心 力 , 所
以 .
5.答案:BD
解析:两球均贴着圆筒的内壁,在水平面内做匀速圆周运动,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。
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂6.答案:BCD
解析:悬线与钉子碰撞前后,线对球的拉力始终与球运动方向垂直,水平方向不受力,故小球的线速度
不变,但半径减小,由 知 突然增大,再由向心力 、 知向心加速度突然增大,而
在最低点向心力 ,故悬线拉力突然增大。故答案选B、C、D。
7.答案:1.
2.
3.
解析:1.做匀速圆周运动的小球受力如图所示,小球受重力 和绳子的拉力 。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指向圆心,且是水平方向。由平行四边形定则得小球受到的
合力大小为 ,线对小球的拉力大小为 。
2.由牛顿第二定律得 ,由几何关系得 ,所以,小球做匀速圆周运动线速度
的大小为
3.小球运动的角速度 ,小球运动的周期 。
8.答案:(1)
(2)
解析:(1)根据向心力 ,将 ,代入得 ;
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂(2)为安全转弯,则向心力不应大于滑动摩擦力f,滑动摩擦力 ,则 ,
解得 ,∴速度不能超过 .
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