優(yōu)化方案人教版物理必修二向心力知能演練輕松闖關(guān)

1、1.下列關(guān)于向心力的說法正確的是()A向心力只能是圓心上物體施加的力B向心力是物體所受諸力沿半徑指向圓心的合力C一個物體受多個力，則向心力只能由這多個力中指向圓心的力合成D向心力一定是物體受到的合力解析：選B.向心力是物體所受合力沿半徑方向的分力，它可以是物體所受力中的一個，也可以是某一個力的分力，還可以是某些力的合力，所以A、C錯誤，B正確；在勻速圓周運動中向心力是物體受到的合力，但在變速圓周運動中向心力不是物體受到的合力，D錯2.如圖5610所示，一小球用細繩懸掛于O點，將其拉離豎直位置一個角度后釋放，則小球以O(shè)點為圓心做圓周運動，運動中小球所需的向心力是() 圖5610A繩的拉力B重力和

2、繩拉力的合力C重力和繩拉力的合力沿繩方向的分力D繩的拉力和重力沿繩方向分力的合力解析：選CD.對小球受力分析如圖所示，小球受重力和繩子拉力作用，向心力是指向圓心方向的合外力，它可以是小球所受合力沿繩子方向的分力，也可以是各力沿繩方向的分力的合力，正確選項為C、D.3.(2012·啟東中學(xué)高一檢測)如圖5611所示，A、B兩球穿過光滑水平桿，兩球間用一細繩連接，當(dāng)該裝置繞豎直軸OO勻速轉(zhuǎn)動時，兩球在桿上恰好不發(fā)生滑動，若兩球質(zhì)量之比mAmB21，那么關(guān)于A、B兩球的下列說法中正確的是() 圖5611AA、B兩球受到的向心力之比為21BA、B兩球角速度之比為11CA、B兩球半徑之比為12

3、DA、B兩球向心加速度之比為12解析：選BCD.兩球的向心力都由細繩拉力提供，大小相等，兩球都隨桿一起轉(zhuǎn)動，角速度相等，A錯，B對設(shè)兩球的半徑分別為rA、rB，轉(zhuǎn)動角速度為，則mArA2mBrB2，所以運動半徑之比為rArB12，C正確由牛頓第二定律Fma可知aAaB12，D正確4.質(zhì)量為m的飛機，以速度v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，空氣對飛機的升力大小等于()Am BmCm Dmg解析：選A.首先對飛機在水平面內(nèi)的受力情況進行分析，其受力情況如圖所示，飛機受到重力mg、空氣對飛機的外力為F，兩力的合力為F向，方向沿水平方向指向圓心由題意可知，重力mg與F向垂直，故F，又F向m，代入上

4、式，得Fm ，故正確選項為A.5.有一種叫“飛椅”的游樂項目，示意圖如圖5612所示長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為.不計鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度與夾角的關(guān)系圖5612解析：對小球受力分析，由向心力公式Fm2r得mgtanm2(rLsin)則 .答案： 一、選擇題1.如圖5613所示，有一個水平大圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，小強站在距圓心為r處的P點不動，關(guān)于小強的受力下列說法正確的是()圖5613A小強在P點不動，因此不受摩擦力作用B若使圓盤以較小的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)

5、動時，小強在P點受到的摩擦力為零C小強隨圓盤做勻速圓周運動，圓盤對他的摩擦力充當(dāng)向心力D如果小強隨圓盤一起做變速圓周運動，那么其所受摩擦力仍指向圓心解析：選C.由于小強隨圓盤做勻速圓周運動，一定需要向心力，該力一定指向圓心方向，而重力和支持力在豎直方向上，它們不能充當(dāng)向心力，因此他會受到摩擦力作用，且充當(dāng)向心力，A、B錯誤，C正確；當(dāng)小強隨圓盤一起做變速圓周運動時，合力不再指向圓心，則摩擦力不再指向圓心，D錯2.(2012·江西師大附中高一檢測)在水平冰面上，狗拉著雪橇做勻速圓周運動，O點為圓心能正確的表示雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的圖是()圖5614解析：選C.由于雪橇在冰面上

6、滑動，故滑動摩擦力方向必與運動方向相反，即方向應(yīng)為圓的切線方向，B、D錯誤因做勻速圓周運動合外力一定指向圓心，A不對由此可知C正確3.(2012·江蘇鹽城中學(xué)高一月考)如圖5615所示，A、B兩個小球質(zhì)量相等，用一根輕繩相連，另有一根輕繩的兩端分別連接O點和B點，讓兩個小球繞O點在光滑水平桌面上以相同的角速度做勻速圓周運動，若OB繩上的拉力為F1，AB繩上的拉力為F2，OBAB，則() 圖5615AA球所受向心力為F1，B球所受向心力為F2BA球所受向心力為F2，B球所受向心力為F1CA球所受向心力為F2，B球所受向心力為F1F2DF1F232解析：選CD.小球在光滑水平桌面上做勻速

7、圓周運動，設(shè)角速度為，在豎直方向上所受重力與桌面支持力平衡，水平方向不受摩擦力，繩子的拉力提供向心力由牛頓第二定律，對A球有F2mr22，對B球有F1F2mr12，已知r22r1，各式聯(lián)立解得F1F2.故C、D對，A、B錯4.如圖5616所示，在雙人花樣滑冰運動中，有時會看到被男運動員拉著的女運動員離開地面在空中做圓錐運動的精彩場面，目測體重為G的女運動員做圓錐擺運動時和水平冰面的夾角約為30°，重力加速度為g，估算知該女運動員()圖5616A受到的拉力為G B受到的拉力為2GC向心加速度為3g D向心加速度為2g解析：選B.如圖所示，F(xiàn)1Fcos30°F2Fsin30&#

8、176;F2G，F(xiàn)1maag，F(xiàn)2G.5.如圖5617所示，質(zhì)量不計的輕質(zhì)彈性桿P插入桌面上的小孔中，桿的另一端套有一個質(zhì)量為m的小球，今使小球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，且角速度為，則桿的上端受到球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮?) 圖5617Am2RBmCmD不能確定解析：選C.對小球進行受力分析，小球受兩個力：一個是重力mg，另一個是桿對小球的作用力F，兩個力的合力提供向心力由平行四邊形定則可得：Fm，再根據(jù)牛頓第三定律，可知桿受到球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮镕m.故選項C正確6.汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運動，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

9、和Ff乙以下說法正確的是()AFf甲小于Ff乙BFf甲等于Ff乙CFf甲大于Ff乙DFf甲和Ff乙大小均與汽車速率無關(guān)解析：選A.兩車做圓周運動的向心力均由摩擦力提供，由于甲車在乙車外側(cè)，故r甲>r乙，而兩者質(zhì)量和速率均相等，據(jù)Ffm可得選項A正確7.如圖5618所示，一小球質(zhì)量為m，用長為L的懸繩(不可伸長，質(zhì)量不計)固定于某點，在懸點正下方L/2處釘有一顆釘子，將懸線沿水平方向拉直無初速釋放后，當(dāng)懸線碰到釘子后的瞬間，下列說法錯誤的是() 圖5618A小球線速度沒有變化B小球的角速度突然增大到原來的2倍C小球的向心加速度突然增大到原來的2倍D懸線對小球的拉力突然增大到原來的2倍解析：

10、選D.在小球通過最低點的瞬間，水平方向上不受外力作用，沿切線方向小球的加速度等于零，因而小球的線速度不會發(fā)生變化，故A正確；在線速度不變的情況下，小球的半徑突然減小到原來的一半，由vr可知角速度增大為原來的2倍，故B正確；由av2/r，可知向心加速度突然增大到原來的2倍，故C正確；在最低點，F(xiàn)mgma，可以看出D不正確8.(2012·石家莊二中高一檢測)如圖5619所示，在水平轉(zhuǎn)臺上放一個質(zhì)量M2 kg的木塊，它與轉(zhuǎn)臺間最大靜摩擦力Fmax6.0 N，繩的一端系掛木塊，通過轉(zhuǎn)臺的中心孔O(孔光滑)，另一端懸掛一個質(zhì)量m1.0 kg的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺以角速度5 rad/s勻速轉(zhuǎn)動時，木塊相

11、對轉(zhuǎn)臺靜止，則木塊到O點的距離可以是(g取10 m/s2，M、m均視為質(zhì)點)() 圖5619A0.04 m B0.08 mC0.16 m D0.32 m解析：選BCD.當(dāng)M有遠離軸心運動趨勢時，有mgFmaxM2rmax當(dāng)M有靠近軸心運動趨勢時，有mgFmaxM2rmin解得rmax0.32 m，rmin0.08 m，即0.08 mr0.32 m.9.如圖5620所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起做勻速圓周運動，則下列關(guān)系中正確的是() 圖5620A線速度vA>vBB運動周期TA>TBC它們受到的摩擦力FfA>FfBD筒壁對它們的彈力FN

12、A>FNB解析：選AD.由于兩物體角速度相等，而rA>rB，所以vArA>vBrB，A項對；由于相等，則T相等，B項錯；因豎直方向受力平衡，F(xiàn)fmg，所以FfAFfB，C項錯；彈力等于向心力，所以FNAmrA2>FNBmrB2.D項對二、非選擇題10.如圖5621所示，有一質(zhì)量為m的小球在光滑的半球形碗內(nèi)做勻速圓周運動，軌道平面在水平面內(nèi)已知小球與半球形碗的球心O的連線跟豎直方向的夾角為，半球形碗的半徑為R，求小球做圓周運動的速度大小及碗壁對小球的彈力大小圖5621解析：法一：如圖為小球做勻速圓周運動時的受力情況，F(xiàn)N為碗壁對小球的彈力，則FN設(shè)小球做圓周運動的速率為v

13、，則F合mgtanm其中rRsin聯(lián)立解得v.法二：根據(jù)小球做圓周運動的軌跡找圓心，定半徑由題圖可知，圓心為O，運動半徑為rRsin.小球受重力G及碗對小球彈力FN的作用，向心力為彈力的水平分力受力分析如圖所示由向心力公式Fnm得FNsinm豎直方向上小球的加速度為零，所以豎直方向上所受的合力為零，即FNcosmg，解得FN聯(lián)立兩式，可解得物體做勻速圓周運動的速度為v.答案：11.(2012·高考福建卷)如圖5622，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R0.5 m，離水平地面的高度H0.8 m，物塊平拋落地過

14、程水平位移的大小s0.4 m設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g10 m/s2.求：圖5622(1)物塊做平拋運動的初速度大小v0；(2)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù).解析：(1)物塊做平拋運動，在豎直方向上有Hgt2在水平方向上有sv0t由式解得v0s1 m/s(2)物塊離開轉(zhuǎn)臺時，最大靜摩擦力提供向心力，有FfmmFfmFNmg由式解得0.2.答案：(1)1 m/s(2)0.212.如圖5623所示，兩輕繩的一端系一質(zhì)量為m0.1 kg的小球，兩繩的另一端分別固定于軸的A、B兩處，上面的繩長l2 m，兩繩拉直時與軸的夾角分別為30°和45°，問球的角速度在什么范圍內(nèi)兩繩始終有張力？(g10 m/s2) 圖5623解析：設(shè)兩繩都拉直時，A、B繩的拉力分別為TA、TB，小球的質(zhì)量為m