1、 中国权威高考信息资源门户 高一物理必修 2向心力练习题基础训练一、选择题1下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中.正确的是 ( )A物体除其他的力外还要受到个向心力的作用B物体所受的合外力提供向心力C向心力是一个恒力D向心力的大小直在变化 2下列关于向心加速度的说法中，不正确的是 （ ）A向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B向心加速度的方向保持不变C在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的D在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化3在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是 （ ）A向心加速度 B线速度 C向心力 D角速度4.如图 1所示，在匀速转动的水平转盘上，有一个相对于盘静止的物体
2、，随盘一起转动，关于它的受力情况，下列说法中正确的是 （ ）A只受到重力和盘面的支持力的作用B只受到重力、支持力和静摩擦力的作用C除受到重力和支持力外，还受到向心力的作用D受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用5如图 2 所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止则A 物体受到 4 个力的作用B 物体所受向心力是物体所受的重力提供的C 物体所受向心力是物体所受的弹力提供的D物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的6.在一段半径为 R 的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的 倍,则汽车拐弯时的安全速度是（ ）A. B. C. D.gv
3、gvgRv2gv7.如图 3 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：则（ ）A.a 点与 b 点的线速度大小相等；B.a 点与 b 点的角速度大小相等；C.a 点与 c 点的角速度大小相等；D.a 点与 d 点的向心加速度大小相等.图 2图 3图 1中国权威高考信息资源门户 二、填空题8.一个做匀速圆周运动的物体，如果轨道半径不变，转速变为原来的 3 倍，所需的向心力就比原来的向心力大 40N，物体原
4、来的向心力大小为_ .9汽车通过拱桥顶点的速度为 10m/s 时，车对桥的压力为车重的 3/4，如果使汽车行驶至桥顶时桥恰无压力，则汽车速度大小为_ m/s.三、计算题10如图 4 所示,小球 A 质量为 m.固定在长为 L 的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端 O 点在竖直平面内做圆周运动.如果小球经过最高位置时,杆对球的作用力为拉力,拉力大小等于球的重力.求（1）球的速度大小.（2）当小球经过最低点时速度为 ，求杆对球的作用力的大小和球的向g6心加速度大小.11.如图 5 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 m1kg 的小球 A，另一端连接质量为 M
5、4kg 的重物 B(1)当小球 A 沿半径 r0.1m 的圆周做匀速圆周运动，其角速度为 10rad/s 时，物体 B 对地面的压力为多大？(2)当 A 球的角速度为多大时，B 物体处于将要离开、而尚未离开地面的临界状态？( g10m/s 2)12用一根细绳拴一物体，使它在距水平地面高 h1.6m 处的水平面内做匀速圆周运动，轨道的圆周半径 r1m细绳在某一时刻突然被拉断，物体飞出后，落地点到圆周运动轨道圆心的水平距离 S3m ，则物体做匀速圆周运动的线速度为多大？向心加速度多大？能力提高一、选择题1如图 1 所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球 A 和
6、 B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，图 4图 5AB图 1中国权威高考信息资源门户 则（ ）A球 A 的角速度一定大于球 B 的角速度B球 A 的线速度一定大于球 B 的线速度C球 A 的运动周期一定小于球 B 的运动周期D球 A 对筒壁的压力一定大于球 B 对筒壁的压力2小球 m 用长为 L 的悬线固定在 O 点，在 O 点正下方 L/2 处有一个光滑钉子C，如图 2 所示，今把小球拉到悬线成水平后无初速度地释放，当悬线成竖直状态且与钉子相碰时 （ ）小球的速度突然增大 小球的角速度突然增大小球的向心加速度突然增大悬线的拉力突然增大3用材料和粗细相同、长短不同的两段绳子，
7、各栓一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么 （ ） 两个球以相同的线速度运动时，长绳易断两个球以相同的角速度运动时，长绳易断两个球以相同的周期运动时，长绳易断无论如何，长绳易断4如图 3，细杆的一端与一小球相连，可绕过 O 点的水平轴自由转动现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中 a、 b 分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是A.a 处为拉力， b 处为拉力 B. a 处为拉力， b 处为推力C.a 处为推力， b 处为拉力 D. a 处为推力， b 处为推力5如图所示，从 A、 B 两物体做匀速圆周运动时的向心加速度随半径变化的关系图线中可以看出 ( ) A
8、B 物体运动时，其线速度的大小不变B 物体运动时，其角速度不变A 物体运动时，其角速度不变A 物体运动时，其线速度随 r 的增大而减小6如图所示，水平转台上放着 A、 B、 C 三个物体，质量分别为2m、 m、 m，离转轴的距离分别为 R、 R、 2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中，正确的是 （ ）若三个物体均未滑动， C 物体的向心加速度最大若三个物体均未滑动， B 物体受的摩擦力最大转速增加， A 物比 B 物先滑动转速增加， C 物先滑动7火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶的速度为 v，则下列说法中正确的是( )A当以
9、v 的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B当以 v 的速度通过弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C当速度大于 v 时，火车轮缘挤压外轨D当速度小于 v 时，火车轮缘挤压外轨二、填空题图2o图 3ab图44图555图 6中国权威高考信息资源门户 8.如图 6 所示,内壁光滑的半球形容器半径为 R，一个小球(视为质点) 在容器内沿水平面做匀速圆周运动，小球与容器球心连线与竖直方向成 角，则小球做匀速圆周运动的角速度为. . 9如图 7 所示，长为 L 的细线，一端固定在 O 点，另一端系一个球.把小球拉到与悬点 O 处于同一水平面的 A 点，并给小
10、球竖直向下的初速度，使小球绕 O 点在竖直平面内做圆周运动.要使小球能够在竖直平面内做圆周运动，在 A 处小球竖直向下的最小初速度应为_三、计算题10.如图 8 所示，两质量分别为 的小球 A 与 B 套在水平杆mAB和CD 上，且 mA=mB=m，两球之间用一轻细线连接，A 和 B 距转轴 OO的距离分别为 rA=R，r B=2R，且 CD 对 AB 的最大静摩擦力都是 f，问：(1)要使两球绕轴在水平面内转动而无滑动，角速度 的最大值？(2)当 达到最大值时，绳子受张力为多大？11.如图 9 所示，用细绳一端系着的质量为 M=0.6kg 的物体 A 静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心
11、的光滑小孔 O 吊着质量为 m=0.3kg 的小球 B，A 的重心到 O 点的距离为 0.2m若 A 与转盘间的最大静摩擦力为 f=2N，为使小球 B 保持静止，求转盘绕中心O 旋转的角速度 的取值范围 （取 g=10m/s2）12.如图 10 所示 AB 为竖直转轴，细绳 AC 和 BC 的结点 C 系一质量为 m 的小球，两绳能承担的最大拉力均为 2.25mg，当 AC 和 BC 均拉直时 ABC=90，ACB=53，BC=1.2m.ABC 能绕竖直轴 AB 匀速转动，因而 C 球在水平面内做匀速圆周运动，求： （g取 10m/s2）(1) m 的线速度增大为何值时， BC 绳才刚好被拉直
12、?(2)若 m 的速率继续增加，哪条绳先断，此时小球的速率多大?图 10ABC图 7图 8图 9中国权威高考信息资源门户 参考答案基础训练1.B 做匀速圆周运动的物体一定是合外力提供向心力，向力不是恒力，方向要不断变化，而且是效果力.2.BCD 向心加速度方向始终沿半径方向.3.D4.B5.C6.A 滑动摩擦力提供向心力时 ， ，安全速度一定不能大于它.Rvmg2g7.D b、c、d 三点角速度相同，a、c 线速度相同.8.5N9.2010.解：（1）在最高点重力与杆的拉力的合力提供向心力，解得Lvmg2gL2（2）在最低点 ，得 .vFmF7向心加速度为 ， .La2g611.解：（1）设绳
13、提供的向心力大小为 F，地面对 A 的支持力为 有NFrmF2得MgNN30由牛顿第三定律可得物体对地面的压力为 30N.（2）设此时的角速度为 ，绳的拉力等于 B 物体的重力，即1 NF40解得rmF2srad/012.解：绳断后小球沿圆周切线做平抛运动，由几何关系可知平抛运动的水平射程为.由平抛的关系 ， ，解得 .21gthvtxsm/5中国权威高考信息资源门户 向心加速度为 ，得 .rva22/5sm能力提高1.B 对两球分别受力分析可知两球的向心力相同.2.BCD 小球到达最低点时速度不会发生突变，但半径变小则向心力、向心加速度角速度都变.3.BC 根据向心力公式判断.4.AB 注意
14、杆与绳的不同.5.B 由两图线可知 A 为双曲线则 ，线速度不变，B 为过圆点直线 角速度不rva2ra2变.6.AD7.AC8. cosRg9. L310. 解：当两球绕轴在水平面内转动而无滑动时，设角速度的极大值为 ，由于 B 球圆周运动的半径较大，需要的向心力较大，则此时两个球有沿水平杆 CD 向 D 运动的趋势，设细线上的张力为 F，则对 A、B 分别有牛顿第二定律，有rmf2B联立以上两方程,并代入数据求解得 mRf2fF311. 解析：要使 B 静止，A 必须相对于转盘静止具有与转盘相同的角速度A 需要的向心力由绳拉力和静摩擦力合成角速度取最大值时，A 有离心趋势，静摩擦力指向圆心O；角速度取最小值时，A 有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心 O对于 B，T= mg对于 A， 21Mrf2f中国权威高考信息资源门户 rad/s rad/s 所以 2.9 rad/s rad/s5.619.25.612. 解：（1）BC 线刚好拉直时没有作用力，根据受力可得解得：rvmg203cot smv/3（2）当速率继续增加时小球的位置不变，设 AC 绳拉力为 TA，BC 绳拉力为 TB水平坚直列方程得 rvTBA2053cosmgin由以上两式可知 BC 绳一定先断，则当 时解得mgTB25.sv/42
