向心力基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練

6.2向心力基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練

一、單選題

1.下列物理量屬于標(biāo)量的是（）

A.功率B.線速度C.角速度D.向心力

2.如圖所示，小物塊A與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止，跟著圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列

關(guān)于物塊A的受力情況的說(shuō)法正確的是（）

A.受重力、支持力

B.受重力、支持力和指向圓心的摩擦力

C.受重力、支持力、運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力和向心力

D.受重力、支持力、指向圓心的摩擦力和向心力

3.如圖所示，某公園里的過(guò)山車駛過(guò)軌道的最高點(diǎn)時(shí)，乘客在座椅里面頭朝下，人體

顛倒，若軌道半徑為R,人體受重力為〃吆，要使乘客經(jīng)過(guò)軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)座椅的壓力

等于自身的重力，則過(guò)山車在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為（）

A.0B.廂C.7^

4.如圖所示，轉(zhuǎn)臺(tái)上的人和物塊一起隨轉(zhuǎn)臺(tái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)于人的受力情

況說(shuō)法正確的是（）

A.受重力、支持力和向心力

B.受重力、支持力、摩擦力和向心力

C.受重力、支持力和與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力

D.受重力、支持力和指向圓心的摩擦力

5.如圖所示，擺球（質(zhì)量為沿8C弧來(lái)回搜動(dòng)，關(guān)于擺球的運(yùn)動(dòng)和受力情況，下

列說(shuō)法中正確的是（）

A.沿圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力是拉力與擺球所受重力的合力

B.沿圓弧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是拉力與擺球所受重力的合力

C.沿圓弧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是〃火Sina

D.當(dāng)擺角很?。ú怀^(guò)5。）時(shí)，擺球的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧振動(dòng)

6.如圖所示的圓錐擺中，擺球A、B在同一水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于A、B球

的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.擺球A受重力、拉力和向心力的作用

B.擺球A所受的拉力小于擺球B所受的拉力

C.投球A的速度小于擺球B的速度

D.A、B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等

7.如圖所示的四幅圖表示的是有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說(shuō)法正確的是（）

A.如圖a,汽車通過(guò)拱橋的最高點(diǎn)時(shí)重力提供向心力

B.圖匕所示是一圓錐擺，合力沿繩指向懸點(diǎn)

C.如圖c,小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心

D.如圖4火車轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，內(nèi)軌對(duì)內(nèi)輪緣會(huì)有擠壓作用

二、多選題

8.如圖所示，一個(gè)球繞中心軸線OO,以角速度3做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）

A.4、。兩點(diǎn)線速度相同

B.4、2兩點(diǎn)角速度相同

C.若火30。，則。兩點(diǎn)的線速度之比va：防=75：2

D.若族30。,則a、b兩點(diǎn)的向心加速度之比m：ab=l：2

9.一個(gè)大輪通過(guò)皮帶帶動(dòng)小輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（皮帶不打滑），大輪半徑為H小輪半

徑為r,R：r=3：2,P、。分別為大輪、小輪邊緣上的點(diǎn)，點(diǎn)S在大輪上且距大輪圓

心為R/2,則（）

A.尸、Q兩點(diǎn)的線速度之比為vp：i，Q=3：2B.P、S兩點(diǎn)的角速度之比為sp：

Q)S=1：1

C.P、Q兩點(diǎn)的角速度之比為卬：①。=2：3D.S、0兩點(diǎn)的向心加速度之比為〃5：

aQ=\：3

10.如圖所示，一個(gè)球繞中心軸線。。以角速度S做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()

A.〃、人兩點(diǎn)的線速度用同

B.力兩點(diǎn)的角速度相同

C.若。=30。，則〃、〃兩點(diǎn)的線速度之比匕：4=2:?

D.若，=30。，則。、力兩點(diǎn)的向心加速度之比例：q=6:2

三、實(shí)驗(yàn)題

11.某創(chuàng)新小組在“驗(yàn)證向心力的表達(dá)式''實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖

乙為該裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其頂端為力的傳感器，橫桿可繞支點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，支點(diǎn)處的

刻度值為0。橫桿右側(cè)的擋光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)，光電門(mén)可記錄擋光時(shí)間

(1)下列做法能更有效提高實(shí)驗(yàn)精度的是();

A.小物塊的材質(zhì)密度應(yīng)適當(dāng)大些

B.擋光條的寬度應(yīng)適當(dāng)小些

C.轉(zhuǎn)動(dòng)橫桿的滑槽應(yīng)當(dāng)盡可能光滑

D.應(yīng)調(diào)節(jié)擋光條與小物塊的左端刻度相互對(duì)稱

⑵若已知圓柱質(zhì)量為如擋光條寬度為。，其所在的刻度值為3光電門(mén)記錄時(shí)間為

加，力傳感器顯示的示數(shù)為幾試?yán)蒙鲜鑫锢砹繉?xiě)出探究小組需要驗(yàn)證的表達(dá)式為

F=;

(3)該小組驗(yàn)證(2)中的表達(dá)式時(shí)，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)示數(shù)廠的測(cè)量值總是略小于其理論

值，經(jīng)分析檢查，儀器正常，操作和讀數(shù)均沒(méi)有問(wèn)題「則造成這一結(jié)果可能的原因是

(至少寫(xiě)出一個(gè)原因)。

四、解答題

12.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，20s沿半徑是20”?圓周運(yùn)動(dòng)100〃?，試求:

參考答案:

1.A

【解析】

【分析】

【詳解】

功率只有大小，沒(méi)有方向，是標(biāo)量：線速度既有大小，又有方向，是矢量；角速度既有大

小，又有方向，其方向與物體的轉(zhuǎn)動(dòng)方向滿足右手螺旋定則；向心力既有大小，又有方

向，是矢量。

故選Ao

2.B

【解析】

【分析】

【詳解】

物塊A隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力，重力和支持

力平衡，靠靜摩擦力提供向心力。

故選Bo

3.C

【解析】

【詳解】

2

根據(jù)牛頓第二定律得：〃?K+N=N=，ng,解得：v=[2gR,選C.

R

4.D

【解析】

【詳解】

轉(zhuǎn)臺(tái)上人和轉(zhuǎn)臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力和靜摩擦力，靠靜摩擦力提供向心

力,可知靜摩擦的方向指向圓心，故D正確，ABC錯(cuò)誤.

5.D

【解析】

【分析】

【詳解】

A.擺球受重力〃2g和擺線的拉力巧，將重力沿圓弧切線和法線方向分解可知，擺球沿圓弧

運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力是拉力四'與擺球重力的分力/〃geos。的合力，故A錯(cuò)誤；

BC.擺球沿圓弧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是重力沿圓弧切線的分力〃增sin。，因?yàn)閿[球在擺動(dòng)過(guò)程中，

0會(huì)發(fā)生變化，擺球沿圓弧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力也是變化的，故BC錯(cuò)誤；

D.當(dāng)擺角很?。ú怀^(guò)5。）時(shí)，擺球的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，故D正確。

故選Da

6.D

【解析】

【分析】

【詳解】

A.向心力是效果力，在受力分析時(shí)不能說(shuō)物體受到了向心力，擺球A受重力、繩拉刀的

作用，它們的合力提供擺球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力，故A錯(cuò)誤；

B.擺球在同?水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)繩與豎直方向夾角為6,可得繩的拉力大小

滿足

由于不知道擺球A、B的質(zhì)量大小關(guān)系，故擺球A所受的拉力與擺球B所受的拉力大小關(guān)

系不能確定，故B借誤；

CD.根據(jù)牛頓第二定律可知

可知擺球A、B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，根據(jù)

由于

所以

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

7.C

【解析】

【詳解】

A.汽車通過(guò)拱橋得最高點(diǎn)時(shí)，向心力方向向下，重力和支持力的合力提供向心力，A錯(cuò)

誤；

B.圓錐擺的合力指向圓心，B錯(cuò)誤；

C.小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，支掙力和重力的合力提供向心力，指

向圓心，C正確；

D.火車速度過(guò)大時(shí)，外軌對(duì)外輪緣有擠壓作用，D錯(cuò)誤。

故選C。

8.BC

【解析】

【分析】

【詳解】

AB.共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的各點(diǎn)角速度相等，故〃、人兩點(diǎn)的角速度相等，但運(yùn)動(dòng)半徑不等，所以線

速度不等，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.設(shè)球的半徑為心當(dāng)。=30。時(shí)，。的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑

〃的半徑為R，根據(jù)口=「?？芍?/p>

故C正確；

D.設(shè)球的半徑為R,當(dāng)。=30。時(shí)，。的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑

b的半徑為R,根據(jù)a=「療可知

故D錯(cuò)誤。

故詵BCo

9.BCD

【解析】

【分析】

【詳解】

AC.P、。兩點(diǎn)是同緣轉(zhuǎn)動(dòng)，線速度相等，即線速度之比為

vp：vQ=\：1

根據(jù)V=C”可知，P、Q兩點(diǎn)的角速度之比為

cop：co()=2：3

選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；

B.P、S兩點(diǎn)為同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則角速度相等，即角速度之比為

u)p：①S=l：1

選項(xiàng)B正確;

D.設(shè)Q點(diǎn)的線速度為i，，則。點(diǎn)的線速度為i，，S點(diǎn)的線速度為根據(jù)

5、Q兩點(diǎn)的向心加速度之比為

選項(xiàng)D正確。

故選BCD。

10.BD

【解析】

【詳解】

AB.共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的各點(diǎn)角速度相等故。、》兩點(diǎn)的角速度相等，但運(yùn)動(dòng)半徑不等，所以線速

度不等，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.設(shè)球的半徑為R,當(dāng)0=30時(shí)，4的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑

〃的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R,根據(jù)

可知匕：％=6:2,故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)

可知能：4,=6:2,故D正確。

故選BDO

ILABC/=瞿二滑槽和滑輪存在摩擦力；把小物塊看成