人教版 (2019)2 向心力精品练习

这是一份人教版 (2019)2 向心力精品练习，共6页。试卷主要包含了向心力的来源分析和计算，变速圆周运动和一般的曲线运动等内容，欢迎下载使用。
向心力的分析和向心力公式的应用（课中练）一、向心力的来源分析和计算【课堂引入】1. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上有一个相对圆盘静止的物体。（1）物体需要的向心力由什么力提供？物体所受摩擦力沿什么方向？（2）当转动的角速度变大后，物体仍与转盘保持相对静止，物体受的摩擦力大小怎样变化？2. 如图所示，用长为L的细线栓一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向间的夹角为θ，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（　　）A. 小球受到重力、线的拉力和向心力三个力B. 向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力C. 向心力等于细线对小球拉力的水平分量D. 向心力的大小等于mgtanθ【课堂练习】3. 如图所示，圆柱形转筒绕其竖直中心轴转动，小物体贴在圆筒内壁上随圆筒一起转动而不滑落。则下列说法正确的是（　　）A. 小物体受到重力、弹力、摩擦力和向心力共4个力的作用B. 小物体随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C. 筒壁对小物体的摩擦力随转速增大而增大D. 筒壁对小物体的弹力随转速增大而增大4. 上海磁悬浮线路最大转弯处的半径达到8000m，如图所示。近距离用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1300m，一个质量为50kg的乘客坐在以速率不变的行驶的车里，随车驶过半径为2500m的弯道，下列说法正确的是（　　）A. 乘客受到的向心力大小约为200 NB. 乘客受到的向心力大小约为539 NC. 乘客受到的向心力大小约为300 ND. 弯道半径设计越大可以使乘客在转弯时越舒适【课堂练习】5. 在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，且m1=2m2，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动。如图所示，此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为（      ）A. 1∶1 B. 1∶4 C. 2∶1 D. 1∶2二、变速圆周运动和一般的曲线运动【课堂引入】6. 用绳拴一沙袋，使沙袋在光滑水平面上做加速圆周运动，如图所示。（1）分析绳对沙袋的拉力的作用效果。（2）沙袋的速度大小如何变化？为什么？ 7. 一根长为0.8m的绳子，当受到7.84N的拉力时被拉断。若在此绳的一端拴一个质量为0.4kg的物体，使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动，当物体运动到最低点时绳子恰好断裂。g取9.8m/s2，求物体运动至最低点时的角速度和线速度的大小。【课堂练习】8. 如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方向垂直。当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是（　　）A. 当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为cB. 当转盘匀速转动时，P不受转盘的摩擦力C. 当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为aD. 当转盘减速转动时，P受摩擦力方向可能为b9. 歼20是我国自主研发的一款新型隐形战机，图中虚线是某次歼20离开跑道在竖直方向向上加速起飞的轨迹，虚直线是曲线上过飞机所在位置的切线，则空气对飞机作用力的方向可能是（　　）A. 沿方向 B. 沿方向 C. 沿方向 D. 沿方向参考答案1．见解析所示【详解】（1）物体随圆盘转动时受重力、弹力、静摩擦力三个力作用，其中静摩擦力指向圆心提供向心力。（2）当物体转动的角速度变大后，由Fn=mω2r，需要的向心力增大，静摩擦力提供向心力，所以静摩擦力也增大。2．BCD【详解】ABC．小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力或绳子的拉力的水平分量，故A错误，BC正确；D．根据几何关系可知故D正确。故选BCD。3．D【详解】A．橡皮块随圆筒一起做圆周运动，受重力、弹力和静摩擦力作用，故A错误； BCD．水平方向上，弹力指向圆心提供向心力，据牛顿第二定律有可知角速度越大，则橡皮块所受的弹力越大，在竖直方向上，橡皮块所受的重力和静摩擦力平衡，故BC错误，D正确。故选D。4．AD【详解】ABC．，乘客所受的向心力故A正确，BC错误；D．根据知，R越大，向心力越小，车厢对乘客的作用力越小，乘客越舒适，故D正确．故选AD．5．D【详解】两球受到绳子的拉力提供向心力，所以向心力相等，角速度又相等，则有又有由以上两式可得故选D。6．见解析所示【详解】（1）绳对沙袋的拉力方向不经过圆心，即不与沙袋的速度方向垂直，而是与沙袋的速度方向成一锐角θ，如题图所示，拉力F有两个作用效果，一是改变线速度的大小，二是改变线速度的方向。（2）由于拉力F沿切线方向的分力与v一致，故沙袋的速度增大。7．3.5rad/s，2.8m/s【详解】当物体运动到最低点时，物体受重力mg、绳子拉力FT，合力充当向心力，根据向心力公式得又由牛顿第三定律可知，绳子受到的拉力和绳子拉物体的力大小相等，绳子被拉断时受到的拉力为故所以，绳子被拉断时物体的角速度为物体的线速度大小为8．A【详解】AB．匀速转动时，物块P所受的重力和支持力平衡，摩擦力提供其做匀速圆周运动的向心力，故摩擦力方向指向圆心O点，故A正确，B错误；C．盘加速转动时，物块P做加速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a方向的切向力，使线速度大小增大，两方向的合力即为摩擦力，可能指向b，故C错误；D．盘减速转动时，物块P做减速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a相反方向的切向力，使线速度大小减小，两方向的合力即为摩擦力，可能指向d，故D错误。故选A。9．C【详解】飞机向上加速，空气作用力应指向曲线弯曲的凹侧，同时由于飞机加速运动，故力应与速度的夹角为锐角；故只有符合题意。故选C．