向心力测试题
- 格式:doc
- 大小:281.00 KB
- 文档页数:3
高一物理测试题及答案一、单项选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第1s内、第2s内、第3s内位移之比为()A. 1:3:5B. 1:2:3C. 1:3:6D. 1:4:92. 一物体做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A. 线速度大小不变,方向时刻改变B. 角速度大小和方向都不变C. 向心加速度大小不变,方向时刻改变D. 向心力大小和方向都不变3. 两个物体A和B,质量分别为m1和m2,它们之间的万有引力大小为F,当它们的质量都增加一倍时,它们之间的万有引力大小变为()A. 2FB. 4FC. 8FD. 16F4. 一物体做匀减速直线运动,初速度为v0,加速度为a,当速度减为v0/2时,物体的位移为()A. v0²/2aB. v0²/4aC. v0²/8aD. v0²/16a5. 一物体从某一高度自由落下,不计空气阻力,下列说法正确的是()A. 物体下落过程中,机械能守恒B. 物体下落过程中,重力势能增加C. 物体下落过程中,动能增加,重力势能减少D. 物体下落过程中,重力势能全部转化为内能6. 一物体做简谐运动,振幅为A,周期为T,下列说法正确的是()A. 振幅A是振动物体离开平衡位置的最大距离B. 周期T是振动物体完成一次全振动的时间C. 振幅A和周期T决定了振动物体的能量大小D. 振幅A和周期T决定了振动物体的振动速度7. 一物体做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A. 线速度大小不变,方向时刻改变B. 角速度大小和方向都不变C. 向心加速度大小不变,方向时刻改变D. 向心力大小和方向都不变8. 一物体从某一高度自由落下,不计空气阻力,下列说法正确的是()A. 物体下落过程中,机械能守恒B. 物体下落过程中,重力势能增加C. 物体下落过程中,动能增加,重力势能减少D. 物体下落过程中,重力势能全部转化为内能9. 一物体做简谐运动,振幅为A,周期为T,下列说法正确的是()A. 振幅A是振动物体离开平衡位置的最大距离B. 周期T是振动物体完成一次全振动的时间C. 振幅A和周期T决定了振动物体的能量大小D. 振幅A和周期T决定了振动物体的振动速度10. 一物体做匀减速直线运动,初速度为v0,加速度为a,当速度减为v0/2时,物体的位移为()A. v0²/2aB. v0²/4aC. v0²/8aD. v0²/16a二、多项选择题(每题4分,共20分)11. 一物体做匀加速直线运动,下列说法正确的是()A. 速度随时间均匀增加B. 位移随时间均匀增加C. 速度随时间的平方均匀增加D. 位移随时间的平方均匀增加12. 一物体做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A. 线速度大小不变,方向时刻改变B. 角速度大小和方向都不变C. 向心加速度大小不变,方向时刻改变D. 向心力大小和方向都不变13. 一物体从某一高度自由落下,不计空气阻力,下列说法正确的是()A. 物体下落过程中,机械能守恒B. 物体下落过程中,重力势能增加C. 物体下落过程中,动能增加,重力势能减少D. 物体下落过程中,重力势能全部转化为内能14. 一物体做简谐运动,振幅为A,周期为T,下列说法正确的是()A. 振幅A是振动物体离开平衡位置的最大距离B. 周期T是振动物体完成一次全振动的时间C. 振幅A和周期T决定了振动物体的能量大小D. 振幅A和周期T决定了振动物体的振动速度15. 一物体做匀减速直线运动,初速度为v0,加速度为a,下列说法正确的是()A. 速度随时间均匀减少B. 位移随时间均匀增加C. 速度随时间的平方均匀减少D. 位移随时间的平方均匀增加三、填空题(每题4分,共20分)16. 一物体做匀加速直线运动,初速度为v0,加速度为a,时间t后的速度为v,则v=_________。
一、转弯时的向心力实例分析1、汽车、自行车转弯问题汽车在水平路面上转弯,靠的是轮胎与路面间的静摩擦力。
设汽车以速率v 转弯,要转的弯的半径为R ,则需要的侧向静摩擦力Rv m F 2=。
如该汽车与地面间侧向最大静摩擦力为F max ,有R v m F 2max =得,转弯的最大速率mRF v max max =,超过这个速率,汽车就会侧向滑动。
2、火车转弯问题火车在转弯处,外侧的轨道高于内侧轨道,火车的受力分析如图所示,其转弯时所需向心力由重力和弹力的合力提供。
Rv M Mg 2tan =θ解得:v =θtan gR 拓展:①当火车行驶速率v 等于v 规定时,即v =θtan gR 时,支持力和重力的合力恰好充当所需的向心力,则内、外轨都不受挤压(此时为临界条件).②当火车行驶速率v 大于v 规定时,即v >θtan gR 时,支持力和重力的合力不足以提供所需向心力,则此时需要外轨提供一部分向心力,即此时外轨受挤压.③当火车行驶速率小于v 规定时,即v <θtan gR 时,支持力和重力的合力大于所需的向心力,二、竖直平面内的圆周运动实例分析1、汽车过拱桥问题在汽车过拱桥时,汽车的向心力是由汽车的重力和路面的支持力来提供的。
当路面对汽车的支持力为零时,汽车将脱离路面,因此,必须保证支持力N >0,即汽车在最高点时速度的最大值是刚好重力提供向心力,即mg=m rυ2,即该圆周运动的最大速度为v =gr,当速度为该值时,汽车将由沿桥面切线方向上的速度(水平速度)和只受重力作用,而做平抛运动。
因此,汽车过拱桥时,速度应小于gr 。
2、汽车过凹型桥3、小球在绳和杆的作用下通过最高点问题(1)在最低点,不论是线拉物体还是杆连物体,线或杆的弹力指向圆心(竖直向上),物体的重力竖直向下,二者的合力提供向心力,则有mg +T =mr ω2=m rυ2;(2)在最高点时,线拉物体的临界状态是T =0,重力提供向心力mg =m rυ2,即v =gr 。
第四章曲线运动实验:探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系【考点预测】1.研究向心力大小与半径、角速度、质量的关系的目的、原理、器材2.研究向心力大小与半径、角速度、质量的关系的步骤、数据处理3. 研究向心力大小与半径、角速度、质量的关系的注意事项、误差分析【方法技巧与总结】探究方案一感受向心力1.实验原理如图1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手通过绳对沙袋的拉力.图12.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,比较向心力与半径的关系.(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,比较向心力与角速度的关系.(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,角速度越大,质量越大,向心力越大.探究方案二用向心力演示器定量探究1.实验思路本实验探究了向心力与多个物理量之间的关系,因而实验方法采用了控制变量法,如图所示,匀速转动手柄,可以使塔轮、长槽和短槽匀速转动,槽内的小球也就随之做匀速圆周运动,此时小球向外挤压挡板,挡板对小球有一个向内的(指向圆周运动圆心)的弹力作为小球做匀速圆周运动的向心力,可以通过标尺上露出的红白相间等分标记,粗略计算出两球所需向心力的比值.在实验过程中可以通过两个小球同时做圆周运动对照,分别分析下列情形:(1)在质量、半径一定的情况下,探究向心力大小与角速度的关系.(2)在质量、角速度一定的情况下,探究向心力大小与半径的关系.(3)在半径、角速度一定的情况下,探究向心力大小与质量的关系.2.实验器材向心力演示器、质量不等的小球.3.实验过程(1)分别将两个质量相等的小球放在实验仪器的两个小槽中,且小球到转轴(即圆心)距离相同即圆周运动半径相同.将皮带放置在适当位置使两转盘转动,记录不同角速度下的向心力大小(格数).(2)分别将两个质量相等的小球放在实验仪器的长槽和短槽两个小槽中,将皮带放置在适当位置使两转盘转动角速度相等、小球到转轴(即圆心)距离不同即圆周运动半径不等,记录不同半径的向心力大小(格数).(3)分别将两个质量不相等的小球放在实验仪器的两个小槽中,且小球到转轴(即圆心)距离相同即圆周运动半径相等,将皮带放置在适当位置使两转盘转动角速度相等,记录不同质量下的向心力大小(格数).4.数据处理分别作出F n-ω2、F n-r、F n-m的图像,分析向心力大小与角速度、半径、质量之间的关系,并得出结论.5.注意事项摇动手柄时应力求缓慢加速,注意观察其中一个标尺的格数.达到预定格数时,即保持转速恒定,观察并记录其余读数.【题型归纳目录】题型一:教材原型实验题型二:探索创新实验题型三:光电门法题型四:传感器法【题型一】教材原型实验【典型例题】例1.如图甲所示是“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验装置。
高一力学测试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体在水平面上受到一个恒定的水平力作用,若物体开始运动,则以下说法正确的是:A. 物体受到的摩擦力不变B. 物体受到的摩擦力会随着速度的增加而增加C. 物体受到的摩擦力会随着速度的增加而减少D. 物体受到的摩擦力与速度无关答案:A2. 根据牛顿第二定律,以下说法正确的是:A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动的原因C. 力是物体运动的原因D. 力是物体运动状态不变的原因答案:A3. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,以下说法正确的是:A. 物体的加速度与时间成正比B. 物体的速度与时间成正比C. 物体的位移与时间的平方成正比D. 物体的位移与时间成正比答案:C4. 两个物体在光滑水平面上做碰撞,以下说法正确的是:A. 碰撞前后总动量守恒B. 碰撞后总动能不变C. 碰撞后总动量和总动能都不变D. 碰撞后总动量守恒,但总动能会减少答案:A5. 一个物体在斜面上匀速下滑,以下说法正确的是:A. 物体受到的重力和支持力平衡B. 物体受到的重力和摩擦力平衡C. 物体受到的重力的垂直分量和支持力平衡D. 物体受到的重力的平行分量和摩擦力平衡答案:C6. 一个物体在水平面上做圆周运动,以下说法正确的是:A. 物体受到的向心力方向始终指向圆心B. 物体受到的向心力方向始终与速度垂直C. 物体受到的向心力方向始终与速度平行D. 物体受到的向心力方向始终与运动方向相反答案:A7. 根据能量守恒定律,以下说法正确的是:A. 能量可以在不同形式之间转换B. 能量可以在不同物体之间转移C. 能量的总量在任何过程中都保持不变D. 能量的总量在任何过程中都会增加答案:C8. 一个物体在竖直方向上做自由落体运动,以下说法正确的是:A. 物体的加速度始终为零B. 物体的加速度始终为重力加速度C. 物体的加速度会随着速度的增加而增加D. 物体的加速度会随着速度的增加而减少答案:B9. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,以下说法正确的是:A. 物体的线速度大小不变B. 物体的角速度大小不变C. 物体的向心加速度大小不变D. 物体的向心加速度方向不变答案:B10. 根据牛顿第三定律,以下说法正确的是:A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力大小相等,方向相同C. 作用力和反作用力大小不等,方向相反D. 作用力和反作用力大小不等,方向相同答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 牛顿第一定律也被称为______定律。
高中人教版物理必修二第五章第六节向心力同步测试一、单选题(共10题;共20分)1.如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动.若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A. 若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动B. 若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动C. 若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动D. 若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc做向心运动【答案】A【解析】【解答】解:A、在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线方向做匀速直线运动,故A正确.B、当拉力减小时,将沿pb轨道做离心运动,故BD错误;C、当拉力增大时,将沿pc轨道做近心运动,故C错误.故答案为:A.【分析】物体实际需要的向心力如果大于所能提供的向心力。
物体做向心运。
反之,做离心运动,如果向心力突然消失,将会沿着原来速度的方向做匀速直线运动。
2.公路上的拱形桥是常见的,汽车过桥最高点时的运动可以看做匀速圆周运动.如图所示,汽车通过桥最高点时()A. 汽车对桥的压力等于汽车的重力B. 汽车对桥的压力大于汽车的重力C. 汽车所受的合力竖直向下D. 汽车的速度越大,汽车对桥面的压力越大【答案】C【解析】【解答】解:A、对汽车受力分析,受重力和支持力,由于汽车做圆周运动,故合力提供向心力,故合力指向圆心,故竖直向下,有:mg﹣F N=m解得:F N=mg﹣m ,桥面对汽车的支持力小于重力,根据牛顿第三定律可知,对桥面的压力小于汽车的重力,故AB错误,C正确;D、根据F N=mg﹣m ,汽车的速度越大,汽车对桥面的压力越小,故D错误;故选:C【分析】作用力与反作用力大小相等方向相反;对汽车受力分析,受重力和支持力,由于汽车做圆周运动,故合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可.3.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受的摩擦力方向为aB. 当转盘匀速转动时,P受的摩擦力方向为bC. 当转盘匀速转动时,P受的摩擦力方向可能为cD. 当转盘匀速转动时.P受的摩擦力方向可能为d 【答案】C【解析】【解答】当转盘匀速转动时,物体做匀速圆周运动,切向方向不受力,合力指向圆心,而物块P 的向心力是摩擦力提供的,所以当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为c方向,故ABD错误,C正确.故选:C.【分析】物体做匀速圆周运动,合外力提供向心力,指向圆心,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,摩擦力提供向心力.4.一架做飞行表演的飞机,在水平面内做匀速圆周运动.若已知飞机飞行轨迹为半径为3000m ,飞行的线速度为150m/s ,不可以求出的有()A. 飞机的角速度B. 飞机的向心力C. 飞机运动的周期D. 飞机的向心加速度【答案】B【解析】解答:解:A、角速度与线速度的关系是:ω=v/r,知道v和r,可以求得飞机的角速度,故A正确.B、飞机的向心力与线速度的关系是:F= ,由于飞机的质量m未知,不能求出向心力,故B错误.C、飞机运动的周期与线速度的关系是:T= ,可见,可以求出飞机的周期,故C正确.D、飞机的向心加速度与线速度的关系是:a= ,知道v和r,可以求得飞机的向心加速度,故D正确.故选:B.分析:飞机做匀速圆周运动,知道轨迹半径r和线速度v,根据其他量与这两个量的关系进行分析.5.如图所示,盘上小物体随盘做匀速圆周运动.则对小物体受力分析正确说法是()A. 小物体不受摩擦力的作用B. 小物体受摩擦力的作用,且方向指向圆心C. 小物体受摩擦力的作用,且方向与小物体运动的方向相同D. 小物体受摩擦力的作用,且方向与小物体运动的方向相反【答案】B【解析】【解答】解:物体做圆周运动向心力向心力,由静摩擦力提供,因为向心力的方向指向圆心,则静摩擦力的方向指向圆心.故B正确、ACD错误.故选:B.【分析】小物体在水平面上做圆周运动,需要的向心力沿水平方向,而小物体受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,不可能提供向心力,故只能是盘面对小物体的静摩擦力提供向心力.由向心力的来源确定静摩擦力的方向.6.如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球,在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由点B运动到点A.下列说法正确的是()A. 小球所受合力为0B. 绳子上张力T做负功C. 重力的功率P逐渐增大D. 水平拉力F逐渐减小【答案】D【解析】【解答】解:A、小球以恒定的速率在竖直平面内运动,由于合力提供向心力,则合力不为零,故A错误.B、绳子的拉链方向与速度方向始终垂直,则绳子张力不做功,故B错误.C、重力的方向与速度方向的夹角越来越大,根据P=mgvcosα知,重力的功率P逐渐减小,故C错误.D、小球做匀速圆周运动,在垂直绳子方向的合力为零,设绳子与竖直方向的夹角为θ,则:Fcosθ=mgsinθ,解得:F=mgtanθ,θ逐渐减小,则水平力F逐渐减小,故D正确.故选:D.【分析】小球做匀速圆周运动,靠合力提供向心力,根据绳子张力的方向与速度方向的关系判断张力的做功情况.根据重力与速度方向的夹角变化,判断重力的瞬时功率变化.根据垂直绳子方向合力为零,得出水平拉力F的变化.7.如图,一物体停在匀速转动圆筒的内壁上,如果圆筒的角速度增大,则()A. 物体所受弹力增大,摩擦力也增大了B. 物体所受弹力增大,摩擦力减小了C. 物体所受弹力和摩擦力都减小了D. 物体所受弹力增大,摩擦力不变【答案】D【解析】【解答】解:物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,提供向心力.对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力,如图,其中重力G与静摩擦力f平衡,与物体的角速度无关,支持力N提供向心力,由N=mω2r知,当圆筒的角速度ω增大以后,向心力变大,物体所受弹力N增大,故D正确,A、B、C错误.故选:D【分析】做匀速圆周运动的物体合力等于向心力,向心力可以由重力、弹力、摩擦力中的任意一种力来提供,也可以由几种力的合力提供,还可以由某一种力的分力提供;本题中物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力,合力等于支持力,提供向心力.8.如图所示,为一皮带传动装置,右轮半径为r,a为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r。
新教材 同步分层训练第六章 圆周运动6.2 向心力基础知识知识点梳理:向心力(1)作用效果向心力产生向心加速度,只改变速度的方向,不改变速度的大小.(2)大小F n =m v 2r =mrω2=m 4π2T 2r =mωv . (3)方向始终沿半径方向指向圆心,时刻在改变,即向心力是一个变力.预习基础:一、判断题1.判断下列说法是否正确。
(1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力。
( )(2)向心力和重力、弹力一样,都是根据性质命名的。
( )(3)向心力可以是物体受到的某一个力,也可以是物体受到的合力。
( )(4)变速圆周运动的向心力并不指向圆心。
( )(5)变速圆周运动的向心力大小改变。
( )(6)做变速圆周运动的物体所受合力的大小和方向都改变。
( )二、填空题2.如图所示,一小球在细线的牵引下,绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。
经过前面的学习知道,匀速圆周运动是变速运动,根据牛顿运动定律可知,小球受力必然不为零。
那么小球做匀速圆周运动所受的力指向__________。
若用剪刀将细线剪断,小球将做_________运动。
3.完成以下填空∶(1)做变速圆周运动的物体所受合力F 不指向圆心,根据F 产生的效果,可以把F 分解为两个相互垂直的分力∶跟圆周相切的分力F t 和指向圆心的分力F n 。
F t 改变物体速度的____;F n 提供物体做圆周运动的向心力,改变物体速度的____。
(2)一般的曲线运动研究方法对于一般曲线运动,可以把这条曲线分割为许多极短的小段,质点在每一小段的运动都可以看作_______,然后采用圆周运动的分析方法进行处理。
4.如图所示,图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图,图乙为俯视图;图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同,让a、b轮在皮带传动下匀速转动,可以探究向心力大小与哪些因素有关。
现有两质量相同的钢球,∶球放在A槽的边缘,∶球放在B槽的边缘,它们到各自转轴的距离之比为2:1,则∶、∶两球受到的向心力之比为______。
物理同步测试(5)—万有引力定律本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
共150分考试用时120分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
1.关于“亚洲一号”地球同步通信卫星,下列说法中正确的是ﻩﻩ( )ﻩA.她的运行的速度是7.9km/sﻩB.已知它的质量是1.42T,若将它的质量增为2.84T,其同步的轨道的半径变为原来的2倍C.它可以绕过北京的正上方,所以我国可以利用它进行电视转播。
ﻩD.它距地面的高度约是地球半径的5倍,所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的1/362.发射地球的同步卫星时,先将卫星发射的近地的轨道1,然后在圆轨道1的Q点经点火使卫星沿椭圆轨道2运行,当卫星到椭圆轨道2上距地球的最远点P处,再次点火,将卫星送入同步的轨道3,如图所示。
则卫星在轨道1、2和3上正常运行时,有:()A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。
C.卫星在轨道1上经Q点的加速度等于它在轨道2上经Q点的加速度D.卫星在轨道2上运行经P点的加速度跟经过Q点的加速度相等。
3.两颗人造地球卫星A.B绕地球做圆周运动,周期之比是T A:T B=1:8,则轨道半径之比和运动的速率之比分别为ﻩﻩ()A.R A:RB=4:1V A:VB=1:2ﻩB.RA:RB=4:1 VA:VB=2:1ﻩC.R A:RB=1:4 VA:VB=1:2ﻩD.R A :RB =1:4 V A :V B =2:14.如图所示,a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上的三颗卫星,a 、b 的质量相同,但小于c 的质量,则ﻩﻩﻩ( )A.b 所需的向心力最小B.b、c的周期相同且大于a的周期 ﻩC .向心加速度大小相同且小于a 的向心加速度 ﻩD.bc 的线速度相同,且小于a的线速度。
5.地面附近的重力加速度为g ,地球的半径为R,人造地球卫星圆形运行的轨道为r,那么下列说法正确的是ﻩﻩﻩﻩ( )ﻩA.卫星在轨道上的向心加速度大小为gR 2/r2ﻩB.卫星在轨道上的速度大小为r g R /2 ﻩC.卫星运行的角速度大小为g R r 23/ ﻩD.卫星运行的周期为2g R r 23/π6.假如一个作匀速圆周运动的卫星的轨道的半径增大到原来的两倍,仍做匀速圆周运动( )A.根据公式V=r ω,可知卫星运动的线速度将增大为原来的两倍ﻩB .根据公式F =m r v 2,可知卫星所须的向心力减小到原来的21C.根据公式F=221rm Gm 可知地球提供的向心力将减小到原来的41ﻩD.根据上述B ,C 中所给的公式,可知卫星的线速度将减小到原来的227.航天飞机中的物体处于失重状态,是指这个物体ﻩﻩ( ) ﻩA.不受地球的吸引力;ﻩB.地球吸引力和向心力平衡;ﻩC .受的向心力和离心力平衡; ﻩD.对支持它的物体的压力为零。