課時(shí)分層作業(yè)5 向心力

1、.課時(shí)分層作業(yè)五根底達(dá)標(biāo)練1多項(xiàng)選擇關(guān)于物體所受合外力的方向，以下說法正確的選項(xiàng)是A物體做速率逐漸增加的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向一定與速度方向一樣B物體做變速率曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向一定改變C物體做變速率圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向一定指向圓心D物體做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向總是與速度方向垂直AD當(dāng)物體的速率增大時(shí)，合外力是動(dòng)力，合外力與速度方向間夾角小于90°，而在直線運(yùn)動(dòng)中速率增大時(shí)合力方向與速度方向間夾角必為0°，即兩者同向，A正確；變速率的曲線運(yùn)動(dòng)也可以是勻變速運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；物體做變速率的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力一方面提供了改變速

2、度方向的向心力，另一方面還提供了改變速度大小的切向力，故此時(shí)合外力的方向一定不指向圓心，C錯(cuò)誤；在勻速率曲線運(yùn)動(dòng)中，由于物體的速度大小不變，那么物體在速度方向上所受外力矢量和必為零，即物體所受合外力方向只能是垂直于速度方向，從而只改變速度方向而做曲線運(yùn)動(dòng)，但不改變速度的大小，D正確2如下圖，在程度冰面上，狗拉著雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為圓心能正確表示雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的圖是C由于雪橇在冰面上滑動(dòng)，其滑動(dòng)摩擦力方向必與運(yùn)動(dòng)方向相反，即沿圓的切線方向；因雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力一定指向圓心由此可知C正確3如圖5­6­11所示為“感受向心力的實(shí)驗(yàn)，用一根輕繩，一端拴著

3、一個(gè)小球，在光滑桌面上掄動(dòng)細(xì)繩，使小球做圓周運(yùn)動(dòng)，通過拉力來感受向心力以下說法正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：75612047】圖5­6­11A只減小旋轉(zhuǎn)角速度，拉力增大B只加快旋轉(zhuǎn)速度，拉力減小C只更換一個(gè)質(zhì)量較大的小球，拉力增大D突然放開繩子，小球仍做曲線運(yùn)動(dòng)C由題意，根據(jù)向心力公式F向m2r、牛頓第二定律，那么有T拉m2r，只減小旋轉(zhuǎn)角速度，拉力減小，只加快旋轉(zhuǎn)速度，拉力增大，只更換一個(gè)質(zhì)量較大的小球，拉力增大，故A、B錯(cuò)誤，C正確；突然放開繩子，小球受到的合力為零，將沿切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；應(yīng)選C4質(zhì)量為m的木塊從半球形的碗口下滑到碗底的過程中，假如由于摩擦力的

4、作用，使得木塊的速率不變，那么A下滑過程中木塊的加速度為零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B因木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故木塊受到的合外力即向心力大小不變，向心加速度大小不變，應(yīng)選項(xiàng)B正確5有一個(gè)驚險(xiǎn)的雜技節(jié)目叫“飛車走壁，雜技演員騎摩托車先在如圖5­6­12所示的大型圓筒底部做速度較小、半徑較小的圓周運(yùn)動(dòng)，通過逐步加速，圓周運(yùn)動(dòng)半徑逐步增大，最后能以較大的速度在豎直的壁上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)使車子和人整體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是圖5­6­12A圓筒壁對(duì)車的靜摩擦力B筒壁對(duì)車的彈力C摩托車本身的動(dòng)力

5、D重力和摩擦力的合力B當(dāng)車子和人在垂直的筒壁上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在豎直方向上，摩擦力等于重力，這兩個(gè)力是平衡力；在程度方向上，車子和人轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力由筒壁對(duì)車的彈力來提供，B正確6如圖5­6­13所示，物塊P置于程度轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動(dòng)，且與圓盤相對(duì)靜止，圖中c沿半徑指向圓心，a與c垂直，以下說法正確的選項(xiàng)是圖5­6­13A當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受摩擦力方向?yàn)閎方向B當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受摩擦力方向可能為c方向C當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受摩擦力方向可能為a方向D當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受摩擦力方向可能為d方向D物塊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其向心力由靜摩擦力提供，當(dāng)它勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其方向

6、指向圓心，當(dāng)它加速運(yùn)動(dòng)時(shí)其方向斜向前方，當(dāng)它減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其方向斜向前方7一輛滿載新穎水果的貨車以恒定速率通過程度面內(nèi)的某轉(zhuǎn)盤，角速度為，其中一個(gè)處于中間位置的水果質(zhì)量為m，它到轉(zhuǎn)盤中心的間隔 為R，那么其他水果對(duì)該水果的作用力為 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：75612048】AmgBm2RC DC處于中間位置的水果在程度面內(nèi)隨車轉(zhuǎn)彎，做程度面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力提供程度方向的向心力，那么F向m2R，根據(jù)平衡條件及平行四邊形定那么可知，其他水果對(duì)該水果的作用力大小為F，選項(xiàng)C正確，其他選項(xiàng)均錯(cuò)誤8.如圖5­6­14所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的程度轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過

7、陶罐球心O的對(duì)稱軸OO重合轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與OO之間的夾角為60°，重力加速度大小為g.假設(shè)0，小物塊受到的摩擦力恰好為零，求0.圖5­6­14解析對(duì)小物塊受力分析如下圖，由牛頓第二定律知mgtan m2·Rsin 得0.答案才能提升練9. 多項(xiàng)選擇如圖5­6­15所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么以下關(guān)系中正確的選項(xiàng)是圖5­6­15A線速度vA>

8、vBB運(yùn)動(dòng)周期TA>TBC它們受到的摩擦力FfA>FfBD筒壁對(duì)它們的彈力FNA>FNBAD由于兩物體角速度相等，而rA>rB，所以vArA>vBrB，A項(xiàng)對(duì)；由于相等，那么T相等，B項(xiàng)錯(cuò)；因豎直方向受力平衡，F(xiàn)fmg，所以FfAFfB，C項(xiàng)錯(cuò)；彈力等于向心力，所以FNAmrA2>FNBmrB2，D項(xiàng)對(duì)10質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈性桿P插在桌面上，桿端套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，今使小球沿程度方向做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度為，如圖5­6­16所示，那么桿的上端受到的作用力大小為圖5­6­16Am2R BCD不能確定C小球在重

9、力和桿的作用力下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)力的合力充當(dāng)向心力必指向圓心，如下圖用力的合成法可得桿的作用力：F，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)U的上端的反作用力FF，C正確11. 多項(xiàng)選擇球A和球B可在光滑桿上無摩擦滑動(dòng)，兩球用一根細(xì)繩連接如圖5­6­17所示，球A的質(zhì)量是球B的兩倍，當(dāng)桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球剛好保持與桿無相對(duì)滑動(dòng)，那么圖5­6­17A球A受到的向心力大于球B受到的向心力B球A轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑是球B轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的一半C當(dāng)A球質(zhì)量增大時(shí)，球A向外運(yùn)動(dòng)D當(dāng)增大時(shí)，球B向外運(yùn)動(dòng)BC因?yàn)闂U光滑，兩球的互相拉力提供向心力，所以FAFB，A錯(cuò)誤；由Fm2r，mA2mB，

10、得rB2rA，B正確；當(dāng)A球質(zhì)量增大時(shí)，球A向外運(yùn)動(dòng)，C正確；當(dāng)增大時(shí)，球B不動(dòng)，D錯(cuò)誤12長度不同的兩根細(xì)繩懸于同一點(diǎn)，另一端各系一個(gè)質(zhì)量一樣的小球，使它們?cè)谕怀潭让鎯?nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，如圖5­6­18所示，那么有關(guān)于兩個(gè)圓錐擺的物理量一樣的是圖5­6­18A周期B線速度C向心力D繩的拉力A擺動(dòng)過程中繩子的拉力和重力的合力充當(dāng)向心力，設(shè)繩與豎直方向間的夾角為，如下圖根據(jù)幾何知識(shí)可得Fmgtan ，rhtan ，根據(jù)公式Fm2r可得，又知道T，所以兩者的周期一樣，A正確；根據(jù)公式vr可得線速度不同，B錯(cuò)誤；由于兩者與豎直方向的夾角不同，所以向心力不同，C錯(cuò)

11、誤；繩子拉力：T，故繩子拉力不同，D錯(cuò)誤13.如圖5­6­19所示，程度轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物體可視為質(zhì)點(diǎn)，連接物體和轉(zhuǎn)軸的繩子長為r，物體與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是其壓力的倍，轉(zhuǎn)盤的角速度由零逐漸增大，求：圖5­6­191繩子對(duì)物體的拉力為零時(shí)的最大角速度；2當(dāng)角速度為時(shí)，繩子對(duì)物體拉力的大小. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：75612049】解析1當(dāng)恰由最大靜摩擦力提供向心力時(shí)，繩子拉力為零且轉(zhuǎn)速到達(dá)最大，設(shè)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為0，那么mgmr，得0.2當(dāng)時(shí)，>0，所以繩子的拉力F和最大靜摩擦力共同提供向心力，此時(shí)，F(xiàn)mgm2r即Fmgm··r，得Fmg.答案12mg14.如圖5­6­20所示，置于圓形程度轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速到達(dá)某一數(shù)值時(shí)，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開場做平拋運(yùn)動(dòng)現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R0.5 m，離程度地面的高度H0.8 m，物塊平拋落地過程程度位移的大小s0.4 m設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于