教科版 (2019)必修 第二册2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度巩固练习

2.2匀速圆周运动的向心力基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．地球上的物体都随地球一起转动，下列说法正确的是

A．在我国各地的物体都有相同的角速度

B．位于赤道地区的物体的线速度比位于两极地区的小

C．地球上所有地区的线速度都相等

D．地球上所有物体的向心加速度的方向都指向地心

2．甲、乙两小球都在水平面上做匀速圆周运动，它们的线速度大小之比为1.：2，角速度大小之比为3：1，则两球的向心加速度大小之比为

A．1：2 B．2：1 C．3：2 D．2：3

3．如图所示，放于竖直面内的光滑金属圆环半径为，质量为的带孔小球穿于环上，同时有一长也为的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点．当圆环以角速度绕竖直直径转动时，绳被拉直且小球仅受二个力作用．（重力加速度为）则为(　　)

A． B．

C． D．

4．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A．做曲线运动物体的速度和加速度一定是在变化的

B．一个物体做曲线运动，它所受的合外力也一定改变

C．与速度方向垂直的力只改变速度的方向，不改变速度的大小

D．匀速圆周运动的加速度不变

5．在质量为M的电动机飞轮上固定着一个质量为m的重物，重物到转轴的距离为r，如图所示，为了使放在地面上的电动机不会跳起，电动机飞轮的角速度不能超过（  ）

A． B． C． D．

6．如图所示，在倾斜的环形赛道上有若干辆小车正在行驶，假设最前面的小车做匀速圆周运动，则它所受的合外力（　　）

A．是一个恒力，方向沿OA方向

B．是一个恒力，方向沿OB方向

C．是一个变力，此时方向沿OA方向

D．是一个变力，此时方向沿OB方向

7．图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则下面说法不正确的是（　　）

A．a点与d点的向心加速度大小相等

B．a点与c点的线速度大小相等

C．b点与d点的角速度大小相等

D．a点与c点的向心加速度大小相等

8．甲、乙两物体以大小相等的线速度做匀速圆周运动，它们的质量之比为1：3，轨道半径之比为3：4，则甲、乙两物体的向心加速度之比为　　

A．1：3 B．3：4 C．4：3 D．3：1

9．物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（   ）

A．物体所受合力必须等于零 B．物体必须受到变力的作用

C．物体所受合力的大小可能变化 D．物体所受合力的大小和方向都不断改变

10．一架总质量为M的飞机，以速率v在空中的某一水平面上做半径为r的匀速圆周运动，重力加速度为g，则空气对飞机作用力的大小等于

A．

B．

C．

D．

11．拍苍蝇与物理有关．市场出售的苍蝇拍，拍把长约30cm，拍头是长12cm、宽10cm的长方形．这种拍的使用效果往往不好，拍头打向苍蝇，尚未打到，苍蝇就飞了．有人将拍把增长到60cm，结果一打一个准．其原因是

A．拍头打苍蝇的力变大了

B．拍头的向心加速度变大了

C．拍头的角速度变大了

D．拍头的线速度变大了

12．一物体在恒定的合外力作用下做曲线运动，下列判断正确的是（）

A．该物体的速度方向与合外力方向之间的夹角可能越来越大

B．该物体的运动轨迹可能为圆

C．该物体在任意相等时间内速度变化可能不同

D．该物体速度大小可能先减小后增大

13．如图甲，修正带通过两个齿轮的相互咬合进行工作，其原理简化为图乙所示。若齿轮匀速转动，大齿轮内部的A点以及齿轮边缘上B、C两点到各自转轴间的距离分别为、、，则（　　）

A． B． C． D．

14．如图所示，弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上，下端用小钩勾住质量为m的小球C，弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计。静止时p、q与竖直方向的夹角均为60°。下列判断正确的有（　　）

A．若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为mg

B．若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g

C．若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为mg

D．若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g

15．如图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长L = 0.8m的细绳悬于以v = 4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FA∶FB为（g = 10m/s2）（　　）

A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1

二、填空题（共4题）

16．在圆周运动中，用角速度，半径可表示出向心加速度的表达式，该表达式为：_______________。

17．一部机器由电动机带动，机器上的皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍（如图所示），皮带与两轮之间不发生相对滑动．已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.10 m/s2．则电动机皮带轮与机器皮带轮的转速比n1：n2=_________，若机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，A点的向心加速度为________ m/s2。

18．质量为m的物体，沿半径为R的圆形轨道滑下，如图所示，当物体通过最低点B时速度为v0，已知物体和轨道间的动摩擦因数μ，则物体滑过B点时受到的摩擦力大小为________。

19．（1）实验原理

如图所示，在绳子的一端拴一个小沙袋（或其他小物体），另一端握在手中。将手举过头顶，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，此时沙袋所受的向心力近似等于_____。

（2）实验步骤

①在小物体的质量和角速度不变的条件下，改变小物体做圆周运动的半径进行实验，比较向心力与_____的关系。

②在小物体的质量和做圆周运动的半径不变的条件下，改变小物体的角速度进行实验，比较向心力与_____的关系。

③换用不同质量的小物体，在角速度和半径不变的条件下，重复上述操作，比较向心力与质量的关系。

（3）实验结论：半径越大，角速度越_____，质量越_____，向心力越大。

三、综合题（共4题）

20．氢原子的核外电子可以在半径为2.12×10－10m的轨道上运动，试求电子在这个轨道上运动时，电子的速度是多少？（me=9.1×10－30 kg）

21．如图所示，长度L＝0.5m的轻杆，一端固定质量为m＝1.0kg的小球，另一端固定在转动轴O上，小球绕轴在水平面上匀速转动，杆每隔0.1s转过30°角，试求小球运动的向心加速度。

22．如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。当小球的转速增加到原来的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N。

(1)求此时线的拉力为多大？

(2)求此时小球运动的线速度为多大？

(3)若桌面高出地面0.8 m，则线断后小球垂直桌面边缘飞出，落地点离桌面边缘的水平距离为多少？（g取10 m/s2）

23．如图所示一质点沿顺时针方向做匀速圆周运动，在图中画出质点在A点向心力的方向和B点线速度的方向.

参考答案

1．A

2．C

3．A

4．C

5．D

6．D

7．D

8．C

9．B

10．D

11．D

12．D

13．D

14．D

15．C

16．

17．3:1       

18．

19．绳子的拉力    运动半径    角速度    大    大   

20．3.46×105 m/s

21．

22．(1)45 N；(2)5 m/s；(3)2 m

23．