1、2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度建议用时 实际用时 满分 实际得分45 分钟 来源:Z#xx#k.Com 100 分来源:学科网一、选择题（本题包括 10 小题，每 小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有两个选项正确，全部选对 的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不选的得 0 分，共 60 分）1.物体做匀速圆周运动时，关于受力情况，以下说法中正确的是( )来源:Z&xx&k.ComA必须受到恒力的作用B物体所受合力必须等于零C物体所受合力大小可能变化来源:学科网D物体所受合力大小不变，方向不断改变2.关于向心加速度的下列说法中正确的是( )A向心加速度越大，物体
2、速率变化得越快来源:学科网B向心加速度的大小与轨道半径成反比C向心加速度的方向始终与速度方向垂直D在匀速圆周运动中向心加速度是恒量3.如图 1 所示，一小球用细绳悬挂于 O 点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则 小球以 O 点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是( )图 1A绳的拉力B重力和绳的拉力的合力C重力和绳的拉力的合力沿绳方向的分力D绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力4.如图 2 所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动，下列说法中正确的是( )来源:Z_xx_k.Com图 2A物体所受弹力增大，摩擦力也增大B物体所受弹力增大
3、，摩擦力减小C物体所受弹力减小，摩擦力减小D物体所受弹力增大，摩擦力不变来源:Zxxk.Com5.关于地球上的 物体随地球自转的向心加速度的大小，下列说法正确的是( )A在赤道上向心加速度最大B在两极向心加 速度最大C在地球上各处，向心加速度一样大D随着纬度的升高，向心 加速度的值逐渐减小6小球做匀速圆周运动，半径为 ，向心加速度为，则( )A小球的角速度=B小球的运动周期=2C小球在时间 内通过的位移 =D小球的转速=27.做匀速圆周运动的物体，它所受的向心力的大小必定与( )A线速度的二次方成正比B角速度的二次方成正比C运动半径成反比D线速度和角速度的乘积成 正比8.在双人花样滑冰运动中，
4、有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为 的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为 ，重力加速度为 ，30 估算该女运动员( )A受到的拉力 为 3B受到的拉力为 2C向心加速度为 3D向心加速度为 29.小球 A 和 B 用细线连接，可以在光滑的水平杆上无摩擦地滑动，已知它们的质量之比，当这一装置绕着竖直轴做1 2=3 1匀速转动且 A、 B 两球与水平杆达到相对静止时(如图 3 所示)，则 A、 B 两球做 匀速圆周运动的( )图 3A线速度大小相 等B角速度相等C向心力的大小之比为 1 2=3 1D半径之比为 1 2=1 310.如图 4 所
5、示， O1为皮带传动的主动轮的轴心，轮半径为 r1， Q2为从动轮的轴心，轮半径为r2， r3为固定在从动轮上的小轮半径已知， .A、 B、 C 分别是三个轮边缘2=21 3=1.51上的点，则质点 A、 B、 C 的向心加速度之比是(假设皮带不打滑)( )图 4来源:Z&xx&k.ComA123 B243C843 D3 62二、计算题（本题共 2 小题，每小题 20 分，共 40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11.如图 5 所示，在以角速度 匀速转动=2 /的水平圆盘上，放一个质量 的滑块，滑=
6、5 块离转轴的距离 ，滑块跟随圆盘一起做=0.2 匀速圆周运动(二者未发生相对滑动)求：(1)滑块运动的线速度大小；(2)滑块受到静摩擦力的大小和方向图 5来源:Z_xx_k.Com来源:学.科.网 Z.X.X.K来源:学&科&网 Z&X&X&K来源:学科网来源:Zxxk.Com12.如图 6 所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿 过小孔，一端连接质量为的小球 A，另一端连接质量为=1 的重物 B.=4 (1)当小球 A 沿半径 的圆周做匀速圆周=0.1 运动，其角速度为 时，物体 B 对地=10 /面的压力为多大？(2)当 A 球的角速度为多大时， B 物体处于将要离开而尚未离开
7、地面的临界状态？( )取 10 /2图 6来源:Z*xx*k.Com2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度得分：一、 选择题题号 12来源:学#科#网Z#X#X#K3 4 5 6 7 8 9 10答案二、计算 题11.来源:Z&xx&k.Com12.来源:学科网 ZXXK来源:学。科。网2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 参考答案一、选择题1.D 解析：当物体所受合力等于零时，物体将保持静止或匀速直线运动当物体受到恒力时，物体将做匀变速运动物体做匀速圆周运动时，所受合力大小不变，方向始终沿着半径方向(或垂直于速度方向)2.C 解析：向心加速度只改变 速度方向，故 A 不正确向心加速度可
8、用 或 表示，=2 =2不知线 速度和角速度的变化情况，无法确定向心加速度 与轨道半径的关系，故 B 不正确向心加速度的方向始终与线速度方向垂直，在圆周运动中始终指向圆心，方向在不断变化，不是恒量，故匀速圆周运动不是匀变速运动，而是变加速运动，故 C 正确，D 错误3.CD 解析：小球在竖直平面内做变速圆周运动，受重力和绳的拉力作用，由于向心力是指向圆心方向的合力，因此它可以被认为是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以被认为是各力沿绳方向的分力的合力，故 C、D 选项正确4.D 解析：物体在竖直方向上受重力 与摩擦力 ，是一对平衡力，在向心力方向上受弹力 . 根据向心力公式，可知 ，当 增大时，
9、 增大，所以应选 D.=2 5.AD 解析：地球自转，角速度恒定，据 知， ，故 A、D 正确=2 6.B 解析：由 得，小球的角速度 ，A 错；由 得， ，B 正确；由=2= =2 =2得， ，D 错；因无法确定小球在 时刻所处的位置，故=2=(2)2= 42=12 无法计算小球在时间 t 内通过的位移，C 错7.D 解析：因做匀速圆周运动的物 体满足关系 ， 由此可以看出向 =2=2=是变量的情况下， 与 是什么关系不能确定，只有在 一定的情况下，向心、 、 、 、 力才与线速度的二次方、角速度的二次方成正比； 在 一定 时， 与 成反比； 一定时， 与 成正比故 A、B、C 错误，而从
10、看， 是不变的，故 D 正确 向 =8.B 解析：以女运动员为研究对象，其受力分析如图 7 所示，并建立直角坐标系，由牛顿第二定律及向心力公式可得：图 7在 x 轴上： 30=向在 y 轴上： 30=由、式可得： ， .=2向 = 39.BD 解析：当两小球随轴转动达到稳定状态时，把它们联系在一起的同一根细线为 A、 B 两小球提供的向心力大小相等；同轴转动的角速度相等；两小球的轨道半径之和为细 线的长度；两小球的线速度与各自的轨道半径成正比10.C 解析：因为皮带不打滑， A 点与 B 点的线速度大小相同，都等于皮带运动的速率根据向心加速度公式： ，可得 由于 B、 C 是固定在同一个轮 上
11、=2 =2 1=2 1.的两点，所以它们的角速度相同根据向心加速度公式： ，可得=2.由此得 ，故选 C. =2 3=2 1.5 =8 4 3二、计算题11.(1) (2) 由所在位置垂直指向转轴0.4 /4 解析：(1)滑块的线速度大小 =代入数据得 .=0.4 /(2)滑 块受到静摩擦力的大小 =2代入数据得 ，方向：由所在位置垂直指向转轴=4 12.(1) (2)30 20 /解 析：(1)以小球 A 为研究对象，由向心力公式可得绳子的张力.=2=11020.1 =10 以物体 B 为研究对象，由平衡条件可得地面对重物 B 的支持力.来源:学科网 ZXXK=(4010) =30 根据牛顿第三定律可得物体 B 对地面的压力为 .30 (2)B 物体处于将要离开而尚未离开地面的临界状态，意味着地面对 B 的支持力为零，此时绳子张力的大小等于 B 物体的重力，即 .=40 A 小球满足的关系为 =2进一步推导可得 A 球的角速度：.= = 4010.1/=20 /
