6.2 向心力（备作业）-2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）.zip

第1 页,共 4 页6.2 向心力向心力一、选择题一、选择题1下列关于圆周运动说法中正确的是（）A匀速圆周运动是速度不变的匀速运动B向心力不能改变圆周运动物体速度的大小C做圆周运动的物体除受其它力外，还要受个向心力作用D做匀速圆周运动的物体的向心加速度方向不变2.某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动(如图所示)，则下列说法中正确的是()A保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变B保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将增大C保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变D保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小3向心力演示器如图所示。将皮带挂在半径相等的一组塔轮上，两个质量相等的小球A、B 与各自转轴的距离分别为 2R 和 R，则小球 A、B 做匀速圆周运动的（）A角速度相等B线速度大小相等C向心力大小相等D向心加速度大小相等4.一圆盘可绕通过圆盘中心 O 且垂直于盘面的竖直轴转动。在圆盘上放置一小木块 A，它随圆盘一起做加速圆周运动，则关于木块 A 的受力，下列说法正确的是（ ） A. 木块 A 受重力、支持力和向心力B. 木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反C. 木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心D. 木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力5下列说法正确的是（）第2 页,共 4 页A物体受到变力作用时，不可能做直线运动B物体受到恒力作用，有可能做匀速圆周运动C物体所受的合力方向与速度方向不在一条直线上时，则其一定做曲线运动D物体所受的合力方向与速度方向在同一直线上时物体的速度方向一定不会改变6.一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速奔跑,如图所示为雪橇所受的牵引力 F 及摩擦力 Ff的示意图,其中正确的是 ()7.精彩的杂技表演总是受到广大观众的欢迎如图所示，两条丝带上端拴在天花板上，下端被男演员缠绕在手臂上，女演员搂着男演员的脖子，两人一起在水平面内做匀速圆周运动（第一次）第二次一起做圆周运动时，丝带的长度更短而丝带与竖直方向的夹角仍不变下列说法中正确的是( ) A. 匀速转动的过程中男演员对女演员的作用力方向竖直向上 B. 两次丝带对男演员的拉力大小相等C. 他们第二次做圆周运动的线速度更大D. 他们第二次做圆周运动的周期更大8.如图所示是探究向心力的大小 Fn与质量 m、角速度 和半径 r 之间的关系的实验装置。转动手柄,可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动。塔轮自上而下有三层,每层左右半径之比分别是 11、21 和 31。左右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽的 C 处和长槽的 A(或 B)处,A、C 到塔轮中心的距离相等。两个小球随塔轮做匀速圆周运动,它们所受向心力大小之比可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数计算出。(1)在该实验中应用了来探究向心力的大小与质量 m、角速度 和半径 r 之间的关系。(填正确选项前的字母) 第3 页,共 4 页A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法(2)将两个质量相等的小球分别放在 A、C 位置,匀速转动时,左边标尺露出 1 格,右边标尺露出 4 格,则皮带连接的左右塔轮半径之比为。 9.如图所示,在光滑水平面上钉有两个钉子 A 和 B,一根长细绳的一端系一个小球,另一端固定在钉子 A 上,开始时小球与钉子 A、B 均在一条直线上(图示位置),且细绳的一大部分沿顺时针方向缠绕在两钉子上(俯视)。现使小球以初速度 v0在水平面上沿逆时针方向做圆周运动,使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放,在绳子完全被释放后与释放前相比,下列说法正确的是 ()A.小球的速度变大B.小球的角速度变小C.小球的向心力变小D.细绳对小球的拉力变大10如图所示，长均为 L 的两根轻绳，一端共同系住质量为 m 的小球，另一端分别固定在等高的 A、B 两点，A、B 两点间的距离也为 L。重力加速度大小为 g。现使小球在竖直平面内以 AB 为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为 v 时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为 2v 时，每根绳的拉力大小为（）ABCD3mg433mg3mg2 3mg112020 年 5 月 23 消息，巴西滑板少年圭库里，在半管上完成了空中转体的壮举，1080创下新的世界纪录，滑板运动可以简化为如图所示的模型，半球形碗固定在水平面上，物块（可看做质点）以某一竖直向下的初速度从碗口左边缘向下滑，物块与碗壁间的动摩擦因数是变化的，因摩擦作用，物块下滑过程中速率不变，则（）A物块下滑的过程中加速度不变第4 页,共 4 页B物块下滑的过程所受摩擦力大小不变C物块下滑过程中所受合外力方向始终指向圆心D物块滑到最低点时对碗壁的压力等于物块的重力12.如图所示，在光滑杆上穿着两个小球 m1、m2，且 m12m2，用细线把两球连起来，当杆匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，此时两小球到转轴的距离 r1与 r2之比为()A11 B1 2C21 D12第1 页,共 7 页6.2 向心力向心力一、选择题一、选择题1下列关于圆周运动说法中正确的是（）A匀速圆周运动是速度不变的匀速运动B向心力不能改变圆周运动物体速度的大小C做圆周运动的物体除受其它力外，还要受个向心力作用D做匀速圆周运动的物体的向心加速度方向不变【答案】B【解析】A匀速圆周运动的速度方向时刻改变，A 错误；B向心力不能改变圆周运动物体速度的大小，只能改变速度的方向，B 正确；C向心力是物体做圆周运动所需要的力，不能说物体除了受其它力以外，还受到向心力，C 错误；D做匀速圆周运动的物体的向心加速度方向时刻指向圆心，方向时刻变化，D 错误。故选 B。2.某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动(如图所示)，则下列说法中正确的是()A保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变B保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将增大C保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变D保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小【答案】B【解析】由向心力的表达式 Fnm2r 可知，保持绳长不变，增大角速度，向心力增大，绳对手的拉力增大，选项 A 错误，B 正确；保持角速度不变，增大绳长，向心力增大，绳对手的拉力增大，选项 C、D 错误。3向心力演示器如图所示。将皮带挂在半径相等的一组塔轮上，两个质量相等的小球A、B 与各自转轴的距离分别为 2R 和 R，则小球 A、B 做匀速圆周运动的（）第2 页,共 7 页A角速度相等B线速度大小相等C向心力大小相等D向心加速度大小相等【答案】A【解析】A由于皮带挂在半径相等的一组塔轮上，因此两个小球旋转的角速度相等，A正确；B根据可知 A 的线速度是 B 的 2 倍，B 错误；C根据可知 A 的向心力vr2Fmr是 B 的 2 倍，C 错误；D根据可知 A 的向心加速度是 B 的 2 倍，D 错误。故选 A。2ar4.一圆盘可绕通过圆盘中心 O 且垂直于盘面的竖直轴转动。在圆盘上放置一小木块 A，它随圆盘一起做加速圆周运动，则关于木块 A 的受力，下列说法正确的是（ ） A. 木块 A 受重力、支持力和向心力B. 木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反C. 木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心D. 木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力【答案】 D 【解析】A. 木块 A 受重力、支持力和静摩擦力作用，A 不符合题意； B. 木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力，则摩擦力的方向与木块运动方向不是相反的，B 不符合题意；C. 木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，因物体做加速圆周运动，则摩擦力的法向分量指向圆心，C 不符合题意；D. 木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力，切向分量使物体加速，D 符合题意.故答案为：D5下列说法正确的是（）A物体受到变力作用时，不可能做直线运动B物体受到恒力作用，有可能做匀速圆周运动C物体所受的合力方向与速度方向不在一条直线上时，则其一定做曲线运动第3 页,共 7 页D物体所受的合力方向与速度方向在同一直线上时物体的速度方向一定不会改变【答案】C【解析】A做直线运动的条件是合力为零或合力方向与速度方向在同一直线上，可知物体做直线运动不取决于是恒力还是变力，物体受变力可做直线运动，A 错误；B物体做恒力作用时，恒力不能提供始终指向圆心的力，故物体不可能做圆周运动，B错误；C物体做曲线运动的条件是物体所受合力方向与速度方向不在同一条直线上时，一定做曲线运动，C 正确；D物体沿着斜面向上运动到最高点在返回的过程中，物体所受的合力方向与速度方向始终在同一直线上，但是物体的速度方向发生了变化，D 错误。故选 C。6.一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速奔跑,如图所示为雪橇所受的牵引力 F 及摩擦力 Ff的示意图,其中正确的是 ()【答案】C【解析】雪橇运动时所受的摩擦力为滑动摩擦力,其方向与雪橇运动方向相反,可知与圆弧相切;又因为雪橇做匀速圆周运动,所受合力充当向心力,合力方向指向圆心,故 C 正确。7.精彩的杂技表演总是受到广大观众的欢迎如图所示，两条丝带上端拴在天花板上，下端被男演员缠绕在手臂上，女演员搂着男演员的脖子，两人一起在水平面内做匀速圆周运动（第一次）第二次一起做圆周运动时，丝带的长度更短而丝带与竖直方向的夹角仍不变下列说法中正确的是( ) A. 匀速转动的过程中男演员对女演员的作用力方向竖直向上 B. 两次丝带对男演员的拉力大小相等C. 他们第二次做圆周运动的线速度更大D. 他们第二次做圆周运动的周期更大【答案】 B 【解析】A. 女演员匀速转动的过程中需要向心力，男演员对女演员的作用力沿丝带方向，A 不符合题意； 第4 页,共 7 页B.设丝带与竖直方向的夹角为 ，丝带拉力 F 沿竖直方向的分力等于男女演员的重力，F= ，夹角 不变，拉力不变，B 符合题意；C.向心加速度为 gtan= ，夹角 不变，向心加速度不变，第二次丝带的长度更短，半径变小，线速度变小，周期变小，C 不符合题意，D 不符合题意故答案为：B8.如图所示是探究向心力的大小 Fn与质量 m、角速度 和半径 r 之间的关系的实验装置。转动手柄,可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动。塔轮自上而下有三层,每层左右半径之比分别是 11、21 和 31。左右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽的 C 处和长槽的 A(或 B)处,A、C 到塔轮中心的距离相等。两个小球随塔轮做匀速圆周运动,它们所受向心力大小之比可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数计算出。(1)在该实验中应用了来探究向心力的大小与质量 m、角速度 和半径 r 之间的关系。(填正确选项前的字母) A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法(2)将两个质量相等的小球分别放在 A、C 位置,匀速转动时,左边标尺露出 1 格,右边标尺露出 4 格,则皮带连接的左右塔轮半径之比为。 【答案】(1)B(2)21【解析】(1)向心力的大小和三个因素有关,所以需要控制其中的两个因素不变,改变第三个因素,从而来研究向心力和三个因素的关系,故采用了控制变量法,B 正确。(2) 设皮带连接的左右两塔轮的半径分别为 r1和 r2,左右塔轮转动的角速度分别为 1和2,A、C 到塔轮中心的距离为 r,A、C 处的两个小球的向心力大小分别为 F1和 F2。根据题意可知,F1F2=14;根据 F=m2r,由于 m、r 相等,有 F1F2=1222,可得 12=12。左右塔轮通过皮带连接,塔轮边缘各点的线速度大小相等,由 v=r 得 r1r2=21=21。9.如图所示,在光滑水平面