2017-2018学年高中物理人教版必修2习题：第五章 曲线运动 第6节 向心力1 word版含答案 6页

第6节向心力（满分100分，45分钟完成）班级_______姓名_______第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。1．一质点做圆周运动，速度处处不为零，则（）A．任何时刻质点所受的合力一定不为零B．任何时刻质点的加速度一定不为零C．质点的加速度大小一定变化D．质点的速度方向一定不断地改变2．如图1所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动，当圆筒的角速度增大以后，下列说法中正确的是（）A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了C．物体所受弹力和摩擦力都减小了D．物体所受弹力增大，摩擦力不变图13．一小球质量为m，用长为L的悬线固定于O点，在O点正下方L/2处钉有一根长钉，把悬线沿水平方向拉直后无初速度地释放小球，当悬线碰到钉子的瞬时（）A．小球的向心加速度突然增大B．小球的角速度突然增大C．小球的速度突然增大D．悬线的张力突然增大4．关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小，下列说法中正确的是（）A．在赤道上向心加速度最大B．在两极向心加速度最大\nC．在地球上各处，向心加速度一样大D．随着纬度的升高，向心加速度的值逐渐减小5．关于向心力的说法中正确的是（）A．因为物体做圆周运动，所以才可能受到向心力的作用B．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是其中某几种力的合力D．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢6．木块从半球形的碗边缘开始下滑到最低点，不计一切摩擦，则木块在下滑过程中（　）A．木块的加速度方向指向球心B．碗对木块的弹力不断增加C．木块所受的合外力大小不变，方向不断变化D．木块所受的合外力大小不断变化，方向指向球心7．绳子的一端拴一重物，用手握住绳子另一端，使重物在水平面内做匀速圆周运动，下列判断中正确的是（）A．每秒转数相同时，绳短的容易断B．线速度大小相等时，绳短的容易断C．旋转周期相同时，绳短的容易断D．角速度相同时，绳短的容易断8．如图2所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴R，C离轴2R。若当圆台旋转时，A、B、C均没滑动，则（）A．C的向心加速度最大B．B的摩擦力最小C．当圆台转速增大时，B比A先滑动D．当圆台转速增大时，C比B先滑动图2第Ⅱ卷（非选择题，共52分）\n二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。9．向心加速度是用来描述质点做匀速圆周运动的快慢的物理量，其方向总是指向。10．质点做匀速圆周运动时，其向心加速度大小变，如果角速度一定时，其向心加速度大小与轨道半径成。11．质点做圆周运动时，其向心力的作用效果是产生，以不断改变物体的方向。12．同心力是按命名的，质点做圆周运动时，其向心力是由物体所受的提供的。13．质点做匀速圆周运动时，线速度一定时其向心加速度大小与轨道半径；若角速度一定时其向心加速度大小与轨道半径。三、计算题：本大题共2小题，计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14．（12分）质量为4t的汽车，以5m/s的速率匀速通过半径为50m的圆弧拱桥，桥面对汽车的动摩擦因数为μ＝0.5，求汽车通过桥面最高点时汽车的牵引力。15．（15分）质量为M的人抓住长L的轻绳，绳的另一端系着质量为m的小球，现让小球在竖直平面内做圆周运动，当球通过最高点时速率为v，则此时人对地面的压力是多大？参考答案一、选择题：1．【答案】ABD【点拨】圆周运动是一种变加速运动，ABD正确。2．【答案】D【点拨】物体所受的摩擦力和物体的重力平衡；物体所受的弹力作为物体做圆周运动的向心力，故D正确。\n3．【答案】ABD【点拨】速度不会突变，但是半径突然减小，从而造成了其他物理量的变化。4．【答案】AD【点拨】地球上各处物体随地球一起绕地轴转动，它们的角速度相等。根据a＝rω2，物体所在的转动平面半径越大，向心加速度就越大；反之，半径越小，向心加速度就越小，物体在赤道上半径最大，随着纬度的升高，转动平面的半径逐渐减小。故AD正确。5．【答案】BCD【点拨】物体做圆周运动是受到向心力作用的结果，A错误。6．【答案】B【点拨】由于木块下滑到最低点的过程中，速度大小不断增加，所需向心力也不断增大，其所受合外力的大小、方向都在不断变化，故B正确。7．【答案】B【点拨】转速相同时（周期相同、角速度相同），据F向＝mrω2可知，线越长，所需要的向心力越大；线越短，所需要的向心力越小，故线长易断，选项A、C、D错误；当线速度大小相同时，据可知，绳越短，向心力越大，绳子易断，故B选项正确。8．【答案】ABD【点拨】三个物体放在同一圆台上，做圆周运动的角速度都相同，向心加速度a＝ω2R，C物体离轴最远，向心加速度最大。三个物体做圆周运动的向心力由静摩擦力f提供，f＝mω2R，静摩擦力的大小由m、ω、R三者决定，其中ω相同，B与A比，R相同，m小；B与C比，m相同，R小，所以B的静摩擦力最小。当圆台转速增大，物体将要滑动时，静摩擦力达到最大，最大静摩擦力提供向心力，μmg＝mω2R。B与A相比，ω、R相同，质量是A的，所需的向心力也是A的，同时最大静摩擦力μmg也是A的，所以B和A应同时开始滑动。C和B相比，最大静摩擦力μmg相同，C转动半径是B的2倍，所需向心力mω2R也是B的2倍，所以C比B先滑动。二、填空、实验题：9．【答案】速度方向改变；圆心【点拨】（略）10．【答案】保持不变；正比\n【点拨】（略）11．【答案】向心加速度；线速度【点拨】（略）12．【答案】力的作用效果；合外力【点拨】（略）13．【答案】成反比；成正比【点拨】（略）三、计算题：14．【答案】1.9×103N【解析】汽车通过桥顶时受到重力G、支持力FN、牵引力F及摩擦力Ff，在竖直方向：mg－FN＝m所以FN＝mg－m。桥面对汽车的摩擦力Ff＝μFN，由于汽车做匀速圆周运动通过最高点，故它在切线方向的合外力应为零，则牵引力F＝Ff＝μm(g－)＝1.9×103N。15．【答案】(M＋m)g－m【解析】对球进行受力分析，由牛顿第二定律可得：F＋mg＝m所以F＝m－mg，即轻绳对小球的拉力为F。再对人进行受力分析，即受重力、地面对人的支持力和轻绳对人的拉力。所以FN＋F′＝MgFN＝Mg－F′＝Mg－(m－mg)＝(M＋m)g－m\n由牛顿第三定律，人对地面的压力大小为：FN＇＝FN＝(M＋m)g－m。