向心力向心加速度练习题(推荐文档)
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向心加速度相关练习一、单选题1.如图所示为“感受向心力”的实验,细绳的一端拴着一个小球,手握细绳的另一端使小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动,通过细绳的拉力来感受向心力。
下列说法正确的是()A.只增大小球运动的角速度,细绳的拉力不变B.只增大小球运动的角速度,细绳的拉力减小C.只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力不变D.只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力增大2.如图所示,A、B为自行车车轮辐条上的两点,人在骑自行车匀速前进时,A、B两点随轮一起转动,则关于它们,以下四个物理量中相同的是()A.向心力B.向心加速度C.角速度D.线速度3.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分,如图所示。
在自行车行驶过程中()A.大齿轮边缘点A比小齿轮边缘点B的线速度大B.后轮边缘点C比小齿轮边缘点B的角速度大C.后轮边缘点C与小齿轮边缘点B的向心加速度与它们的半径成正比D .大齿轮边缘点A 与小齿轮边缘点B 的向心加速度与它们的半径成正比4.如图所示的皮带传动装置,左边是主动轮、右边是一个轮轴,a 、b 、c 分别为轮边缘上的三点,已知a b c R R R <<,假设在传动过程中皮带不打滑,则下列说法正确的是( )A .a 点与b 点的加速度大小相等B .a 点与b 点的角速度大小相等C .b 点的角速度最小D .c 点的线速度最小5.如图所示,A 、B 是两个摩擦传动轮(不打滑),两轮半径大小关系为3A B R R =,则两轮边缘上的点( )A .向心加速度之比:3:1AB a a =B .角速度之比:3:1A B ωω=C .周期之比:1:3A B T T =D .转速之比:1:3A B n n =6.如图所示,细杆上固定两个小球a 和b ,杆绕O 点做匀速转动。
下列说法正确的是( )A .a 、b 两球角速度相等B .a 、b 两球线速度相等C.a球的线速度比b球的大D.a球的向心加速度比b球的大7.80年代的中国,是个自行车王国,拥有一辆自行车是当时每个中国人的梦想。
高一物理第二学期人教版(2019)必修二第六章圆周运动第3节向心加速度同步练习题▲不定项选择题1.关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是()A.描述线速度的方向变化的快慢C.描述角速度变化的快慢B.描述线速度的大小变化的快慢D.描述向心力变化的快慢2.A、B、C三个物体放在旋转的水平圆台上,A的质量是2m,B、C质量各为m;C离轴心的距离是2r,A、B离轴心距离为r,当圆台匀速转动时,A、B、C都没发生滑动,则A、B、C三个物体的线速度、角速度、向心加速度和向心力的大小关系正确的是()A.ωA:ωB:ωC=1:1:2C.aA:aB:aC=2:2:1B.vA:vB:vC=1:1:1D.FA:FB:FC=2:1:23.一物体作匀速圆周运动,在其运动过程中,不发生变化的物理量是()A.线速度B.向心加速度C.合外力D.角速度4.在光滑的水平面上,一质量为m的小球在绳的拉力作用下做半径为r的匀速圆周运动,小球运动的线速度为v,角速度为ω,则绳的拉力F大小为()v2A.rB.mω2rC.mω2r D.mv2r5.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮匀速转动的角速度为ω,三个轮相互不打滑,则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为()r12ω2A.r3r32ω2B.2r1r33ω2C.2r1r1r2ω2D.r36.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度大小逐渐减小.汽车转弯时的加速度方向,可能正确的是A.B.C.D.7.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中,正确的是()A.由ω=2π可知,ω与T成反比TB.由a=ω2r可知,a与r成正比2vC.由v=ωr可知,ω与r成反比,v与r成正比D.由a=可知,a与r成反比r8.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动,如图所示,某同学正在荡秋千,A和B分别为运动过程中的最低点和最高点,若忽略空气阻力,则下列说法正确的是()A.在B位置时,该同学速度为零,处于平衡状态B.在A位置时,该同学处于超重状态C.在A位置时,该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力,处于超重状态D.由B到A过程中,该同学向心加速度逐渐增大9.如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视图。
一、选择题1.匀速圆周运动的向心加速度( )A .总是向圆心且大小不变题B .总是跟速度的方向垂直,方向时刻在改变C .与线速度成正比D .与角速度成正比2.如图所示,两带孔物体A 、B 的质量分别是m A 和m B ,套在光滑水平杆上用线相连,当水平杆绕OO ′轴匀速转动时,A 、B 两物体恰相对于杆静止,若OA=3OB ,下列说法中正确的是( )A.物体A 和B 的向心加速度相等B.物体A 和B 受到的向心力大小相等、方向相反C.m B <m AD.m B =3m A3.关于匀速圆周运动和变速圆周运动,下列说法中正确的是()A.匀速圆周运动受到的合力是恒力,而变速圆周运动受到的合力是变力B.匀速圆周运动受到的合力就是向心力,而变速圆周运动受到的合力不等于向心力C.匀速圆周运动的加速度指向圆心,而变速圆周运动的加速度一定不总指向圆心D.匀速圆周运动和变速圆周运动的加速度都指向圆心4.关于向心加速度,以下说法中正确的是( )A .向心加速度是描述线速度大小变化的物理量B .向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小C .向心加速度大小恒定,方向时刻改变D .向心加速度的大小也可以用0v v a t -=来计算5.关于做匀速圆周运动的物体的向心加速度方向,下列说法正确的是( )A .与线速度方向始终相同B .与线速度方向始终相反C .始终指向圆心D .始终保持不变6.对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是( )A .相等的时间里通过的路程相等B .相等的时间里通过的弧长相等C .相等的时间里发生的位移相同D .相等的时间里转过的角度相等7.下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是 ( )A .是速度不变的运动B . 是角速度不变的运动C .是角速度不断变化的运动D .是相对圆心位移不变的运动8.一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是 ( )A .轨道半径越大线速度越大B .轨道半径越大线速度越小C .轨道半径越大周期越大D .轨道半径越大周期越小9.关于向心力,下列说法中正确的是( )A.物体由于做圆周运动而产生了向心力B.向心力不改变圆周运动物体的速度大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.做匀速圆周运动的物体其向心力为物体所受的合外力10.如图所示.在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是( )A.重力B.弹力C.静摩擦力D.滑动摩擦力11.如图所示,一个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,则( )A.球A的线速度必定大于球B的线速度B.球A的角速度必定小于球B的角速度C.球A的运动周期必定小于球B的运动周期D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力二、填空题12.—个物体做半径恒定的匀速圆周运动,周期越小其线速度数值则越 ____________ (填“大”或“小”),线速度数值越小其角速度越 ___________(填“大”或“小”)13.做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径是20m的圆周运动了100m,则其线速度大小是________m/s,周期是________s,角速度是________rad/s14.一个做匀速圆周运动的物体,若保持其半径不变,角速度增加为原来的两倍时,向心加速度变成原来的_______倍。
高二物理向心力公式试题答案及解析1.如图所示,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2mg。
当AC和BC均拉直时∠ABC=90°,∠ACB=53°,BC=1m。
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。
当小球的线速度增大时,两绳均会被拉断,则最先被拉断那根绳及另一根绳被拉断时的速度分别为A.AC 5m/s B.BC 5m/s C.AC5.24m/s D.BC 5.24m/s【答案】B【解析】据题意,小球转动时向心力为:,此时设BC绳刚好拉断则拉力为:,此时AC绳拉力为:,即,说明BC绳先拉断;当AC绳拉断时,有,此时由于小球重力等于mg,则AC绳与水平方向夹角等于,有:,此时小球转动半径为:,即,故选项B正确。
【考点】本题考查向心力。
2.在水平路面上安全转弯的汽车,提供其向心力的是()A.重力和支持力的合力B.重力、支持力和牵引力的合力C.汽车与路面间的静摩擦力D.汽车与路面间的滑动摩擦力【答案】C【解析】向心力一定指向圆心,重力支持力合力为零,不提供向心力,故选项A错误;重力支持力牵引力的合力即为牵引力,沿切线,故不提供向心力,选项B错误;因汽车安全转弯,并未发生侧滑,故是静摩擦力提供向心力,故选项C正确,D错误。
【考点】汽车转弯向心力3.在匀速圆周运动中,下列关于向心加速度的说法,正确的是A.向心加速度的方向保持不变B.向心加速度是恒定的C.向心加速度的大小不断变化D.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直【答案】D【解析】向心加速度是矢量,在匀速圆周运动中,向心加速度的方向始终指向圆心,一直与速度的方向垂直,即方向一直在变化,大小不变,所以A、B、C错,D对。
【考点】向心加速度4.某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动 ( )A.半径越大,加速度越大B.半径越小,周期越大C.半径越大,角速度越小D.半径越小,线速度越小【答案】C【解析】电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,原子核对电子的库仑力提供向心力,由牛顿第二定律得于是可得,,,。
高考物理《圆周运动》常用模型最新模拟题精练专题02.向心力和向心加速度一.选择题1..(2023浙江台州期中联考)晋代孙绰在《游天台山赋》中写道:“过灵溪而一灌,疏烦不想于心胸”。
灵江是台州的母亲河,也是浙江的第三大河,全长197.7公里,上游为仙居的永安溪和天台的始丰溪,中游为灵江,下游为椒江。
如图所示为百度地图中飞云江某段,河水沿着河床做曲线运动。
图中A B C D 、、、四处,受河水冲击最严重的是哪处()A.A 处B.B 处C.C 处D.D 处【参考答案】B【名师解析】河水沿着河床做曲线运动,在B 处,河水在河岸的作用下转弯,需要受到河岸作用较大的向心力,根据牛顿第三定律,B 处受河水冲击最严重,选项B 正确。
2.(2022年9月甘肃张掖一诊)如图所示,两个可视为质点的、相同的木块甲和乙放在转盘上,两者用长为L 的不计伸长的细绳连接(细绳能够承受足够大的拉力),木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K 倍,连线过圆心,甲到圆心距离1r ,乙到圆心距离2r ,且14L r =,234Lr =,水平圆盘可绕过圆心的竖直轴OO'转动,两物体随圆盘一起以角速度ω转动,当ω从0开始缓慢增加时,甲、乙与转盘始终保持相对静止,则下列说法错误的是(已知重力加速度为g )()A.当2Kgr ω=时,乙的静摩擦力恰为最大值B.ω取不同的值时,甲、乙所受静摩擦力都指向圆心C.ω取不同值时,乙所受静摩擦力始终指向圆心;甲所受静摩擦力可能指向圆心,也可能背向圆心D.如果KgLω>【参考答案】B 【名师解析】根据2Kmg mr ω=,可得Kg rω=乙的半径大,知乙先达到最大静摩擦力,故A 正确,不符合题意;甲乙随转盘一起做匀速圆周运动,由于乙的半径较大,故需要的向心力较大,则22Kmg m r ω=解得23Kg Lω=即若3KgLω 时,甲、乙所受静摩擦力都指向圆心。
当角速度增大,绳子出现张力,乙靠张力和静摩擦力的合力提供向心力,甲也靠拉力和静摩擦力的合力提供向心力,角速度增大,绳子的拉力逐渐增大,甲所受的静摩擦力先减小后反向增大,当反向增大到最大值,角速度再增大,甲乙与圆盘发生相对滑动。
6.3 向心加速度1.基础达标练一、单选题(本大题共10小题)1. 做匀速圆周运动的物体,一定不发生变化的物理量是( )A. 速率B. 速度C. 合力D. 加速度【答案】A【解析】解:做匀速圆周运动的物体,一定不发生变化的物理量是速率,速度、合力、加速度的方向都时刻改变,故A正确,BCD错误;故选:A。
本题根据匀速圆周运动的物理量特征,结合选项,即可解答。
本题解题关键是掌握匀速圆周运动的物体,速度、合力、加速度的方向都时刻改变。
2. 关于向心加速度下列说法正确的是( )A. 向心加速度是描述物体速度大小改变快慢的物理量B. 向心加速度是描述物体速度方向改变快慢的物理量C. 向心加速度是描述物体速度改变快慢的物理量D. 向心加速度的方向始终指向圆心,所以其方向不随时间发生改变【答案】B【解析】向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢,因此明确向心加速度的物理意义即可正确解答本题.解决本题的关键掌握向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢.属于基础题.解答:A、、向心加速度时刻与速度方向垂直,不改变速度大小,只改变速度方向,所以向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量,故A错误,B正确;C、向心加速度时刻指向圆心,方向随时间发生改变,C错误;D、由于B正确,故D错误;3. 关于做匀速圆周运动的物体的向心加速度,下列说法正确的是( )A. 向心加速度大小与轨道半径成正比B. 向心加速度大小与轨道半径成反比C. 向心加速度方向与向心力方向不一致D. 向心加速度指向圆心【答案】D【解析】解:、公式可知,当线速度一定时,加速度的大小与轨道半径成反比;由公式可知,当角速度一定时,加速度的大小与轨道半径成正比。
故AB没有控制变量;故AB均错误;C、由牛顿第二定律可知,向心加速度与向心力的方向一致;故C错误;D、向心力始终指向圆心;故D正确;公式及公式均可求解加速度,根据控制变量法分析加速度与半径的关系;匀速圆周运动物体其合外力指向圆心,大小不变,方向时刻变化;而向心加速度方向与合力方向相同。
向心力典型例题(附答案详解)一、选择题【共12道小题】1、如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO′转动,小物块a靠在圆筒的壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使a不下滑,则圆筒转动的角速度ω至少为()A. B. C. D.解析:要使a不下滑,则a受筒的最大静摩擦力作用,此力与重力平衡,筒壁给a的支持力提供向心力,则N=mrω2,而fm=mg=μN,所以mg=μmrω2,故 . 所以A、B、C均错误,D正确.4、在光滑水平面上相距20 cm的两点钉上A、B两个钉子,一根长1 m的细绳一端系小球,另一端拴在A钉上,如图所示.已知小球质量为0.4 kg,小球开始以2 m/s的速度做水平匀速圆周运动,若绳所能承受的最大拉力为4 N,则从开始运动到绳拉断历时为()A.2.4π sB.1.4π sC.1.2π sD.0.9π s解析:当绳子拉力为4 N时,由F=可得r=0.4 m.小球每转半个周期,其半径就减小0.2 m,由分析知,小球分别以半径为1 m,0.8 m和0.6 m各转过半个圆周后绳子就被拉断了,所以时间为t==1.2π s. 答案:C6、甲、乙两名溜冰运动员,M甲=80 kg,M乙=40 kg,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图所示,两个相距0.9 m,弹簧秤的示数为9.2 N,下列判断正确的是()A.两人的线速度相同,约为40 m/sB.两人的角速度相同,为6 rad/sC.两人的运动半径相同,都是0.45 mD.两人的运动半径不同,甲为0.3 m,乙为0.6 m解析:甲、乙两人绕共同的圆心做圆周运动,他们间的拉力互为向心力,他们的角速度相同,半径之和为两人的距离.设甲、乙两人所需向心力为F 向,角速度为ω,半径分别为r 甲、r 乙.则F 向=M 甲ω2r 甲=M 乙ω2r 乙=9.2 N ① r 甲+r 乙=0.9 m ②由①②两式可解得只有D 正确 答案:D7、如图所示,在匀速转动的圆筒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,下列说确的是( )A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大B.物体所受弹力增大,摩擦力减小C.物体所受弹力减小,摩擦力也减小D.物体所受弹力增大,摩擦力不变 析:物体在竖直方向上受重力G 与摩擦力F ,是一对平衡力,在向心力方向上受弹力F N .根据向心力公式,可知F N =mω2r ,当ω增大时,F N 增大,选D.8、用细绳拴住一球,在水平面上做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )A.当转速不变时,绳短易断B.当角速度不变时,绳短易断C.当线速度不变时,绳长易断D.当周期不变时,绳长易断析:由公式a=ω2R=知,当角速度(转速)不变时绳长易断,故A 、B 错误.周期不变时,绳长易断,故D 正确.由,当线速度不变时绳短易断,C 错9、如图,质量为m的木块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变A.因为速率不变,所以木块加速度为零C.木块下滑过程中的摩擦力大小不变B.木块下滑的过程中所受的合外力越来越大D.木块下滑过程中的加速度大小不变,方向时刻指向球心解析:木块做匀速圆周运动,所受合外力大小恒定,方向时刻指向圆心,故选项A、B不正确.在木块滑动过程中,小球对碗壁的压力不同,故摩擦力大小改变,C错. 答案:D10、如图所示,在光滑的以角速度ω旋转的细杆上穿有质量分别为m和M 的两球,两球用轻细线连接.若M>m,则()A.当两球离轴距离相等时,两球相对杆不动B.当两球离轴距离之比等于质量之比时,两球相对杆都不动C.若转速为ω时,两球相对杆都不动,那么转速为2ω时两球也不动D.若两球相对杆滑动,一定向同一方向,不会相向滑动解析:由牛顿第三定律可知M、m间的作用力相等,即F M=F m,F M=Mω2r M,F m=mω2rm,所以若M、m不动,则r M∶r m=m∶M,所以A、B不对,C对(不动的条件与ω无关).若相向滑动,无力提供向心力,D对. 答案:CD 11、一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为2s,则物体在运动过程的任一时刻,速度变化率的大小为()A.2m/s2B.4m/s2C.0D.4π m/s2ω=2π/T=2π/2=πv=ω*r所以r=4/πa=v∧2/r=16/(4/π)=4π12、在水平路面上安全转弯的汽车,向心力是()A.重力和支持力的合力B.重力、支持力和牵引力的合力C 汽车与路面间的静摩擦力 D.汽车与路面间的滑动摩擦力二、非选择题【共3道小题】1、如图所示,半径为R的半球形碗,有一个具有一定质量的物体A,A与碗壁间的动摩擦因数为μ,当碗绕竖直轴OO′匀速转动时,物体A刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动,求碗转动的角速度.分析:物体A随碗一起转动而不发生相对滑动,物体做匀速圆周运动的角速度ω就等于碗转动的角速度ω.物体A做匀速圆周运动所需的向心力方向指向球心O,故此向心力不是重力而是由碗壁对物体的弹力提供,此时物体所受的摩擦力与重力平衡.解析:物体A做匀速圆周运动,向心力:F n=mω2R而摩擦力与重力平衡,则有μF n=mg 即F n=mg/μ由以上两式可得:mω2R= mg/μ即碗匀速转动的角速度为:ω=.2、汽车沿半径为R的水平圆跑道行驶,路面作用于车的摩擦力的最大值是车重的1/10,要使汽车不致冲出圆跑道,车速最大不能超过多少?解析:跑道对汽车的摩擦力提供向心力,1/10mg=mv2/r,所以要使汽车不致冲出圆跑道,车速最大值为v=. 答案:车速最大不能超过3、一质量m=2 kg 的小球从光滑斜面上高h=3.5 m 处由静止滑下,斜面的底端连着一个半径R=1 m 的光滑圆环(如图所示),则小球滑至圆环顶点时对环的压力为_____________,小球至少应从多高处静止滑下才能通过圆环最高点,hmin=_________(g=10 m/s2).解析:①设小球滑至圆环顶点时速度为v 1,则mgh=mg·2R+ 1/2mv 12 F n +mg= mv 12/R 得:F n =40 N②小球刚好通过最高点时速度为v 2,则mg= mv 22/R 又mgh′=mg2R+1/2 mv 22/R 得h′=2.5R 答案:40 N;2.5R匀速圆周运动典型问题剖析1. 基本概念、公式的理解和运用[例2] 在绕竖直轴匀速转动的圆环上有A 、B 两点,如图1所示,过A 、B 的半径与竖直轴的夹角分别为30°和60°,则A 、B 两点的线速度之比为 ;向心加速度之比为 。
专题6.3 向心加速度(练)一、单选题1.如图所示,a 、b 是伞面上的两颗相同的雨滴。
当以伞柄为轴旋转雨伞时,下列说法正确的是( )A .a 更容易移动,因为a 所需的向心加速度更小B .a 更容易移动,因为a 所需的向心加速度更大C .b 更容易移动,因为b 所需的向心加速度更小D .b 更容易移动,因为b 所需的向心加速度更大【答案】D【解析】因为当雨滴随雨伞一起绕伞柄转动时,需要的向心加速度为2n a r ω= ,可以看出半径越大,所需向心加速度越大,更容易发生移动,因为b 的半径大于a 的半径,故b 更容易移动,故D 正确,ABC 错误。
故选D 。
2.洗手后我们往往都有“甩水”的动作,如图所示是摄像机拍摄甩水视频后制作的频闪画面,A 、B 、C 是甩手动作最后3帧照片指尖的位置。
最后3帧照片中,指尖先以肘关节M 为圆心做圆周运动,到接近B 的最后时刻,指尖以腕关节N 为圆心做圆周运动。
测得A 、B 之间的距离约为24cm ,B 、N 之间的距离为15cm ,相邻两帧之间的时间间隔为0.04s ,则指尖( )A .经过B 点速率约为3m/s B .经过B 点的角速度约为10rad/sC .在BC 段的向心加速度约为240m/s 2D .AB 段与BC 段相比更容易将水甩出【答案】C【解析】 A .从帧A 到帧B 的时间间隔是t =0.04s ,帧A 指尖到帧B 指尖之间的实际距离为L =24cm ,由题意知其弧长与弦长近似相等,根据线速度的定义有0.24m 6m/s 0.04sB L v t === A 错误; B . NB 长约15cm ,经过B 点的角速度约为4rad/s B NBv r ω== B 错误;C .在BC 段的向心加速度约为22240m/s B NBv a r == C 正确;D .水滴转动过程中需要的向心力为2mv F r= 则半径越小需要的向心力越大,需要向心力越大,越容易被甩出,故BC 段更容易将水甩出,D 错误。
高中物理必修二向心加速度同步练习含答案卷I(选择题)一、选择题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分,)1. A,B两小球都在水平面上做匀速圆周运动,A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍,A的转速为30r/min,B的转速为15r/min.则两球的向心加速度之比为()A.1∶1B.2∶1C.4∶1D.8∶12. 下列关于向心加速度的说法中正确的是()A.它描述的是做圆周运动物体速率改变的快慢B.它描述的是线速度方向变化的快慢C.它描述的是角速度变化的快慢D.匀速圆周运动的向心加速度不变3. 下列关于匀速圆周运动的向心加速度的说法中,不正确的是()A.它的方向始终与线速度方向垂直B.它的大小是不断变化的C.它描述了线速度方向变化的快慢D.它的大小可以通过公式a=v2r计算4. 一个物体做匀速圆周运动,关于其向心加速度的方向,下列说法中正确的是()A.与线速度方向相同B.与线速度方向相反C.背离圆心D.指向圆心5. 如图两轮压紧,通过摩擦传动(无打滑).已知大轮半径是小轮半径的2倍,E为大轮半径的中点,C、D分别是大轮和小轮边缘上的一点,则E、C、D三点向心加速度的大小关系正确的是()A.a C=a D=2a EB.a C=2a D=2a EC.a C=a D2=a E D.a C=a D2=2a E6. 若地球半径为R,“蛟龙号”下潜深度为d,“天宫一号”轨道距离地面的高度为ℎ,地球可视为质量分布均匀的球体,质量分布均匀的球壳对球壳内物体的万有引力为零,则“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度大小之比为()A.R−d R+ℎB.(R−d)2 (R+ℎ)2C.(R−d)(R+ℎ)2R3D.(R−d)(R+ℎ)R27. 如图所示为地球自转的示意图,同一经度、不同纬度处的地面上站着甲乙两人,他们的向心加速度()A.大小相等,方向相同B.大小不等,方向相同C.大小相等,方向不同D.大小不等,方向不同8. 下列关于向心加速度说法中,正确的是()A.向心加速度方向可能与线速度方向不垂直B.向心加速度方向可能不变C.向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量D.向心加速度是描述角速度方向变化快慢的物理量9. 关于匀速圆周运动的周期大小,下列判断正确的是()A.若线速度越大,则周期一定越小B.若角速度越大,则周期一定越小C.若半径越大,则周期一定越大D.若向心加速度越大,则周期一定越大10. 牛顿著名的“月--地”检验,有力的证明了地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星是同一性质的力,更有力的证明了引力理论的正确性.已知月球和地心的距离是地球半径的60倍,地球表面的重力加速度为g,则月球绕地球做圆周运动的向心加速度为()A.60gB.3600gC.g60D.g3600卷II(非选择题)二、填空题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分,),且当A转过60周时,11. A、B两物体分别做匀速圆周运动,已知A的半径是B的半径的34B刚好转了45周,求A、B两物体的向心加速度之比________.12. 做匀速圆周运动的物体,向心力和向心加速度的方向均指向________.13. 飞机出俯冲转为拉起的一段轨迹可以看作是一段圆弧.如果这段圆弧的半径r是800m,飞机在圆弧最低点P的速率为720km/ℎ,求飞机在P点的向心加速度是重力加速度的________倍.(g取10m/s2)14. 一物体在水平面内沿半径0.2m的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度为0.4m/s,那么,它的转速为________r/s;它的向心加速度为________ m/s2.15. 如图所示,两个摩擦传动的轮子,A为主动轮,转动的角速度为ω,已知A、B轮的半径分别是R1和R2,C点离圆心的距离为R2,则C点处的向心加速度大小为2________.16. 一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮半径是小轮半径,当大轮边上P点的向心加速度是的2倍,大轮上一点S离转轴O1的距离是半径的130.6m/s2时,大轮上的S点的向心加速度为________m/s2,小轮边缘上的Q点的向心加速度是________m/s2.17. 一物体做匀速圆周运动的半径为R,周期为T,则其向心加速度大小为________.18. 任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向________,这个加速度叫向心加速度.19. 如图所示为一圆环,现让圆环以它的直径AB为轴匀速转动,则环上两点P、Q的向心加速度大小之比是________.20. 任何做匀速圆周运动的物体的加速度方向都指向________.三、解答题(本题共计 20 小题,每题 10 分,共计200分,)21. 一质点做曲线运动,如图所示,先后经过A、B、C、D四点,速度分别是v A、v B、v C、v D,加速度为a A、a B、a C、a D,试在图中标出各点的速度方向、加速度的大致方向.22. 一般自行车车轮的直径为0.7m,当自行车以5m/s的速度匀速行驶时,车轮边缘的质点相对于车轮的轴做匀速圆周运动.(1)试求车轮边缘质点的向心加速度;(2)若小轮自行车以相同速度匀速运动时,车轮边缘质点的向心加速度是大一些还是小一些?23. 如图所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮半径是,当大轮边缘上P点的向心加小轮半径的两倍,大轮上的一点S与转轴的距离是半径的13速度是12m/s2时,求:(1)大轮上的S点的向心加速度是多少?(2)小轮上边缘处的Q点的向心加速度是多少?24. 如图所示,长度为L=0.5m的轻杆,一端固定质量为M=1.0kg的小球A(小球的半径不计),另一端固定在一转动轴O上.小球绕轴在水平面上匀速转动的过程中,每隔0.1s杆转过的角度为30∘.试求:小球运动的向心加速度.25. 甲,乙两汽车在水平地面上做匀速圆周运动,在相同的时间内,它们的线速度之比2:5,运动的半径之比是3:5,它们的向心加速度之比是多少?26. 长度为L=1.0m的绳,系一小球在光滑水平桌面内做圆周运动,小球的质量为M=2kg,小球半径不计,小球的速度大小为v=4m/s,试求:(1)小球的向心加速度.(2)小球对绳的拉力大小.27. 做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径为20m的圆周运动100m,试求物体做匀速圆周运动时:(1)线速度的大小;(2)角速度的大小;(3)向心加速度的大小。
2023届高三物理一轮复习最新试题汇编:向心力和向心加速度物理考试注意事项:1、填写答题卡的内容用2B 铅笔填写2、提前 xx 分钟收取答题卡第Ⅰ卷 客观题第Ⅰ卷的注释(共8题;共16分)1.(2分)如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P ,细线的上端固定在金属块Q 上,Q 放在带小孔的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动(即圆锥摆)。
保持线长不变,让小球在一个位置更低的水平面内做匀速圆周运动(图上未画出),前后两次金属块Q 都保持静止,则后一种情况与原来相比较,下列说法正确的是( )A .金属块Q 受到桌面的支持力不变B .细线的拉力会变大C .小球P 向心加速度会变大D .小球P 运动的角速度变大2.(2分)一种叫做“飞椅”的游乐项目,如图所示。
长为L 的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r 的水平转盘边缘。
转盘可以绕穿过中心的竖直轴转动。
当转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内且与竖直方向的夹角为θ,已知重力加速度为g ,不计钢绳的重力,则转盘匀速转动的角速度ω的大小为( )A .ω=√g LsinθB .ω=√g LcosθC .ω=√gtanθr+LsinθD .ω=√gtanθr+Lcosθ3.(2分)如图所示,A ,B 两物体用过转台圆心的细绳相连放在转台上,它们一起绕转台竖直中心轴以角速度ω转动,转动半径R A =2R B ,质量m A =2m B ,A ,B 两物体与转台间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。
下列说法正确的是 ( )A .为保持A ,B 两物体与转台间相对静止,ω的最大值为√2μg RAB .为保持A ,B 两物体与转台间相对静止,ω的最大值为√μg2R BC .为保持A ,B 两物体与转台间相对静止,ω的最大值为√3μg2RAD .无论ω多大,A ,B 两物体与转台间均保持相对静止4.(2分)如图所示,玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动。
向心力向心加速度·典型例题解析【例1】如图37-1所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无相对滑动,大轮的半径是小轮半径的2倍,大轮上的一点S离转动轴的距离是半径的1/3.当大轮边缘上的P点的向心加速度是0.12m/s2时,大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多大?解析:P点和S点在同一个转动轮子上,其角速度相等,即ωP=ωS.由向心加速度公式a=rω2可知:a s/a p=r s/r p,∴a s=r s/r p·a p=1/3×0.12m/s2=0.04m/s2.由于皮带传动时不打滑,Q点和P点都在由皮带传动的两个轮子边缘,这两点的线速度的大小相等,即v Q=v P.由向心加速度公式a=v2/r可知:a Q/a P =r P/r Q,∴a Q=r P/r Q×a P=2/1×0.12m/s2=0.24 m/s2.点拨:解决这类问题的关键是抓住相同量,找出已知量、待求量和相同量之间的关系,即可求解.【问题讨论】(1)在已知a p的情况下,为什么求解a s时要用公式a=rω2、求解a Q时,要用公式a=v2/r?(2)回忆一下初中电学中学过的导体的电阻消耗的电功率与电阻的关系式:P=I2R和P=U2/R,你能找出电学中的电功率P与电阻R的关系及这里的向心加速度a与圆周半径r的关系之间的相似之处吗?【例2】如图37-2所示,一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一个木块,当圆盘匀角速转动时,木块随圆盘一起运动,那么[ ] A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心C.因为木块随圆盘一起运动,所以木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块的运动方向相同D.因为摩擦力总是阻碍物体的运动,所以木块所受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反解析:从静摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的趋势来分析:由于圆盘转动时,以转动的圆盘为参照物,物体的运动趋势是沿半径向外,背离圆心的,所以盘面对木块的静摩擦力方向沿半径指向圆心.从做匀速圆周运动的物体必须受到一个向心力的角度来分析:木块随圆盘一起做匀速圆周运动,它必须受到沿半径指向圆心的合力.由于木块所受的重力和盘面的支持力都在竖直方向上,只有来自盘面的静摩擦力提供指向圆心的向心力,因而盘面对木块的静摩擦力方向必沿半径指向圆心.所以,正确选项为B.点拨:1.向心力是按效果命名的,它可以是重力、或弹力、或摩擦力,也可以是这些力的合力或分力所提供.2.静摩擦力是由物体的受力情况和运动情况决定的.【问题讨论】有的同学认为,做圆周运动的物体有沿切线方向飞出的趋势,静摩擦力的方向应该与物体的运动趋势方向相反.因而应该选取的正确答案为D.你认为他的说法对吗?为什么?【例3】如图37-3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m=1kg的小球A,另一端连接质量为M=4kg 的重物B.(1)当小球A沿半径r=0.1m的圆周做匀速圆周运动,其角速度为ω=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?(g=10m/s2)点拨:小球A作匀速圆周运动,由绳子的拉力提供向心力,从而使B对地面的压力减少.当B物体将要离开而尚未离开地面时,小球A所需的向心力恰好等于重物B的重力参考答案(1)30N(2)20rad/s【例4】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m1∶m2=3∶1,当这一装置绕着竖直轴做匀速转动且A、B两球与水平杆子达到相对静止时(如图37-4所示),A、B两球做匀速圆周运动的[ ] A.线速度大小相等B.角速度相等C.向心力的大小之比为F1∶F2=3∶1D.半径之比为r1∶r2=1∶3点拨: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;两小球的圆周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.【问题讨论】如果上述装置的转速增大,当转速增至某一数值时,细线会被拉断,断了细线后的A、B两个小球将如何运动?参考答案BD跟踪反馈1.如图37-5所示,用细线吊着一个质量为m的小球,使小球在水平面内做圆锥摆运动,关于这个小球的受力情况,下列说法中,正确的是[ ] A.受重力、拉力、向心力B.受重力、拉力C.只受重力D.以上说法均不正确2.如图37-6所示的皮带传动装置中,O为轮子A和B的共同转轴,O′为轮子C的转轴,A、B、C分别是三个轮子边缘上的质点,且R A=R C=2R B,则三质点的向心加速度大小之比a A∶a B∶a C等于[ ] A.4∶2∶1 B.2∶1∶2C∶1∶2∶4 D.4∶1∶4 3.如图37-7所示,水平光滑圆盘的中央有一小孔,让一根细绳穿过小孔,一端连结一个小球,另一端连结一个弹簧,弹簧下端固定在地板上,弹簧处在原长时,小球恰好处在圆心小孔处,让小球拉出小孔并使其作匀速圆周运动,证明其角速度为恒量,与旋转半径无关.4.用一根细绳拴一物体,使它在距水平地面高h=1.6m处的水平面内做匀速圆周运动,轨道的圆周半径r=1m.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S=3m,则物体做匀速圆周运动的线速度为多大?向心加速度多大?参考答案1.B 2.A 3.由题意可得kΔL=mω2ΔL,km/m 4v5m/s a25m/s2∴ω=.=,=。
初二物理向心力练习题向心力是物理学中的一个重要概念,它是描述物体在做圆周运动时受到的一种力。
在本文中,我们将通过解答一些初二物理向心力练习题来深入理解这一概念。
在解答问题前,让我们先回顾一下基本的向心力定义和公式。
向心力是指物体在做圆周运动时,向圆心方向的力,它使物体朝向圆心运动,并保持圆周运动的状态。
向心力的大小与以下因素有关:物体的质量、线速度以及它所做圆周的半径。
下面是一些向心力的练习题:1. 小明用一个绳子绑住一个滑石,将其保持匀速绕半径为2米的圆周运动。
滑石的质量为0.5kg,线速度为4m/s。
求滑石受到的向心力大小。
解析:向心力的公式为 F = mv^2 / r,其中 m 是滑石的质量,v 是线速度,r 是圆周的半径。
根据题目中的数值代入公式,可得 F = (0.5kg) * (4m/s)^2 / 2m = 8N。
2. 小红手持一颗质量为0.1kg的石头,以线速度10m/s绕一个圆周运动,圆周的半径为5米。
求石头受到的向心力大小。
解析:同样使用向心力的公式,F = mv^2 / r。
代入数值,可得 F = (0.1kg) * (10m/s)^2 / 5m = 2N。
3. 一辆汽车以100km/h的速度通过半径为50米的弯道。
汽车所受的向心力是多少?解析:题目中的速度是以千米/小时为单位,而向心力公式中需要使用米/秒为单位的速度。
所以,我们先把速度转换为米/秒:100km/h = 100,000m/3,600s = 27.78m/s。
然后使用向心力的公式,F = mv^2 / r,代入数值:F = (m) * (27.78m/s)^2 / 50m = 38.89N。
通过以上的练习题,我们可以看到,向心力与物体的质量、线速度以及圆周的半径有关。
在圆周运动中,向心力的存在使得物体始终朝向圆心运动,并维持了物体的圆周运动状态。
除了上述习题,更复杂的向心力问题还可以涉及到向心加速度、转速等方面的计算,但在初二物理学习阶段,理解向心力的概念及其基本公式已经足够。
力学练习题圆周运动与向心力的计算力学练习题——圆周运动与向心力的计算力学是物理学的一个重要分支,研究物体在力的作用下的运动规律。
圆周运动是力学中常见的一种运动形式,它具有一定的特点和规律。
本文将围绕力学练习题展开,重点讨论圆周运动以及与之相关的向心力的计算问题。
1. 圆周运动概述圆周运动是物体沿着圆周轨道做匀速运动的一种形式。
在圆周运动中,物体始终受到一个朝向圆心的力,称为向心力。
向心力的作用使得物体沿着圆周轨道做曲线运动,保持半径不变。
2. 向心力的计算公式在圆周运动中,向心力可以通过以下公式进行计算:F = m * a_c其中,F表示向心力,m表示物体的质量,a_c表示物体受向心力作用下的加速度。
3. 向心力计算示例现假设有一个半径为R的圆周轨道,一质量为m的物体以速度v匀速运动在该圆周上。
我们来计算物体在圆周运动中所受的向心力大小。
根据圆周运动的性质,物体不断改变速度方向,产生向心加速度。
向心加速度的大小可以通过以下公式计算:a_c = v^2 / R其中,v为物体在圆周运动中的速度,R为圆周的半径。
代入向心加速度公式,结合质量m,可以计算出向心力的大小:F = m * (v^2 / R)4. 圆周运动与向心力的实际应用圆周运动和向心力是许多现实场景中的重要概念。
例如,汽车在转弯时会受到向心力的作用,这导致了车身向内侧倾斜的感觉。
在过山车等游乐设施中,乘客的身体会受到向心力的约束,产生一种被扣在座椅上的感觉。
另外,在天体运动中,行星绕太阳、卫星绕行星的轨道运动都可以看作圆周运动。
通过对向心力的计算,我们可以研究它们的运动轨迹、周期等物理特性。
5. 圆周运动与向心力的相关问题在力学练习中,常常会遇到涉及圆周运动和向心力的问题,需要运用相关公式进行计算。
例如,给定物体的质量、速度和圆周半径,要求计算物体所受向心力的大小;或者给定物体质量、圆周半径和向心力的大小,要求求解物体的速度等。
这些问题旨在考察学生对圆周运动和向心力的理解,以及能否运用所学知识解决实际问题。
一、圆周运动中的动力学分析1.向心加速度:描述速度方向变化快慢的物理量。
公式:r Tv r v r a n 22224πωω====。
2.向心力:作用效果产生向心加速度,F n =ma n 。
3.向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分力,因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力。
4.向心力的确定(1)确定圆周运动的轨道所在的平面,确定圆心的位置。
(2)分析物体的受力情况,找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力。
解决圆周运动问题的主要步骤(1)审清题意,确定研究对象;(2)分析物体的运动情况,即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等; (3)分析物体的受力情况,画出受力示意图,确定向心力的来源; (4)根据牛顿运动定律及向心力公式列方程。
二、竖直平面内圆周运动的绳模型与杆模型问题1.在竖直平面内做圆周运动的物体,按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类:一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等),称为“绳(环)约束模型”,二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等),称为“杆(管道)约束模型”。
2.绳、杆模型涉及的临界问题3.竖直面内圆周运动的求解思路(1)定模型:首先判断是轻绳模型还是轻杆模型,两种模型过最高点的临界条件不同。
(2)确定临界点:gr v =临,对轻绳模型来说是能否通过最高点的临界点,而对轻杆模型来说是F N表现为支持力还是拉力的临界点。
(3)研究状态:通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况。
(4)受力分析:对物体在最高点或最低点时进行受力分析,根据牛顿第二定律列出方程,F 合=F 向。
(5)过程分析:应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程。
(2018·四川省攀枝花市第十二中学)甲、乙两质点做匀速圆周运动,甲的质量与转动半径都分别是乙的一半,当甲转动60圈时,乙正好转45圈,则甲与乙的向心力之比为A.4:9 B.4:3 C.3:4 D.9:4【参考答案】A1.如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,盘面上有一个小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动。
向心加速度的选择题练习 一.计算题1.一部机器与电动机通过皮带连接,机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍(图),皮带与两轮之间不发生滑动。
已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.102m/s 。
(1)电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比12:n n 是多少?(2)机器皮带轮上A 点到转轴的距离为轮半径的一半,A 点的向心加速度是多少?(3)电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多少?2.如图所示,已知绳长为L =20cm ,水平杆长为L ′=0.1m ,小球质量m =0.3kg ,整个装置可绕竖直轴转动。
g 取10m/s 2,要使绳子与竖直方向成45°角,求:(结果均保留三位有效数字)(1)小球的向心加速度大小;(2)该装置转动的角速度;(3)此时绳子的张力大小。
3.儿童乐园中,一个质量为10kg的小孩骑在木马上随木马一起在水平面内匀速转动。
已知转轴距木马4m远,每12.56s转1圈,把小孩的转动看作匀速圆周运动,求(π=3.14):(1)小孩转动的角速度;(2)小孩转动的线速度;(3)小孩转动的向心加速度。
4.如图所示,B和C是一组塔轮,即B和C固定在同一转动轴上,但半径不同,其半径之比为R b:R c=5:3;A轮的半径大小与C 轮的相同,它与B轮紧靠在一起,当A轮绕其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B轮也随之转动起来,且A、B两轮之间不打滑,a、b、c分别为三轮边缘的三个点,求a、b、c三点在运动过程中:(1)线速度大小之比;(2)角速度之比;(3)向心加速度大小之比。
5.如图所示,一半径为2mT=,环上有M、N两点,与转轴的R=的圆环,以直径AB为轴匀速转动,转动周期2s夹角分别为60°和30°,求:(1)M点的线速度;(2)N点的向心加速度。
6.汽车保持以30m/s的速率沿半径为60m的圆形轨道匀速运动,当汽车从A运动到B时,汽车相对圆心转过的角度为90°,在这一过程中,试求:(1)汽车位移的大小;(2)汽车的角速度的大小;(3)汽车运动的向心加速度的大小。
高一物理向心力公式试题答案及解析1.关于向心加速度的物理意义,下列说法正确的是A.它描述的是线速度方向变化的快慢B.它描述的是线速度大小变化的快慢C.它描述的是角速度变化的快慢D.以上说法都不正确【答案】A【解析】圆周运动的向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢的物理量,A正确。
【考点】考查了对向心加速度的理解2.有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶,在水平面内做匀速圆周运动。
图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h。
如果增大高度h,则下列关于摩托车说法正确的是A.对侧壁的压力N增大B.做圆周运动的周期T不变C.做圆周运动的向心力F增大D.做圆周运动的线速度增大【答案】D【解析】摩托车做匀速圆周运动,提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力,作出力图.设圆台侧壁与竖直方向的夹角为α,侧壁对摩托车的支持力不变,则摩托车对侧壁的压力不变.故A错误.如图向心力,m,α不变,向心力大小不变.C错误;根据牛顿第二定律得,h越高,r越大,不变,则T越大.故C正确.根据牛顿第二定律得,h越高,r越大,不变,则v越大.故D正确.【考点】考查了匀速圆周运动;向心力.3.有一种杂技表演叫“飞车走壁”.由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动.下图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h ,则下列说法中正确的是()A.h越高,摩托车对侧壁的压力将越大B.h越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大C.h越高,摩托车做圆周运动的周期将越大D.h越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大【答案】CD【解析】试题分析:设圆台侧壁与竖直方向的夹角为α,摩托车做匀速圆周运动,提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力,作出力图.侧壁对摩托车的支持力,则摩托车对侧壁的压力不变.故A错误;向心力,向心力大小不变.故B错误;根据向心力公式得,h越高,r越大,则T越大.故C 正确;根据向心力公式得,h越高,r越大,则T越大.故D正确。
6.2 向心力(专题训练)【四大题型】一.向心力的定义及与向心加速度的关系(共5小题)二.判断哪些力提供向心力、有关向心力的简单计算(共5小题)三.通过牛顿第二定律求解向心力(共5小题)四.探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系(共15小题)一.向心力的定义及与向心加速度的关系(共5小题)1.下列物理量是标量,其单位又属于国际单位制中基本单位的一组是()A.时间和位移B.速度和加速度C.向心力和质量D.周期和路程【答案】D【详解】A.时间是标量,位移是矢量,故A错误;B.速度和加速度都是矢量,故B错误;C.向心力是矢量,质量是标量。
故C错误;D.周期和路程都是标量,且它们的单位分别是秒和米是国际单位制中基本单位。
故D正确。
故选D。
2.关于物体的运动和力的关系,下列说法正确的是()A.做匀速直线运动的物体,所受合力可能不为零B.做匀加速直线运动的物体,所受合力一定不变C.做匀速圆周运动的物体,所受合力一定不变D.做曲线运动的物体,所受合力一定发生变化【答案】B【详解】A.做匀速直线运动的物体,所受合力一定零,A错误;B.加速度不变的运动是匀变速运动,因此做匀加速直线运动的物体,所受合力一定不变,B正确;C.做匀速圆周运动的物体,所受合力一定指向圆心,因此合力一定变化,C错误;D.做曲线运动的物体,合力与运动方向不同向,但所受合力可能不变,比如平抛运动,D 错误;A.重力提供B.始终指向圆盘中心A.小泥点的线速度大小B.篮球旋转的角速度大小该数据,所以小泥点的线速度大小、向心加速度大小和向心力大小均无法估算,ACD错误。
故选B。
8.(多选)关于向心力,下列说法正确的是()A.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各力的合力,也可以是某个力的分力B.向心力一定是由做圆周运动的物体所受的合力提供,它是根据力的作用效果命名的C.对做匀速圆周运动的物体进行受力分析时,一定不要漏掉向心力D.向心力只能改变物体的运动方向,不能改变物体运动的快慢【答案】AD【详解】AB.向心力是由指向圆心方向的合外力提供,它是根据力的作用效果命名的,向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各力的合力来提供,也可以是某个力的分力来提供,故A 正确,B错误;C.物体做圆周运动就需要向心力,向心力是根据力的作用效果命名的,需由外界提供,而不是物体受到了向心力,故C错误;D.向心力的方向与速度方向垂直,因此不改变速度的大小,只改变速度的方向,故D正确。
一、选择题1、在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心.能正确的表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力F f的图是( )2、关于向心加速度,下列说法正确的是()A.向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量B.向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量C.向心加速度是描述角速度变化快慢的物理量D.向心加速度的方向始终保持不变3、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是A.重力 B.弹力C.静摩擦力 D.滑动摩擦力4、关于向心力的说法正确的是()A.物体由于作圆周运动而产生一个向心力B.向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小C.做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受合外力D.做匀速圆周运动的物体的向心力是个恒力5、在匀速圆周运动中,下列关于向心加速度的说法,正确的是 ( )A.向心加速度的方向保持不变 B.向心加速度是恒定的C.向心加速度的大小不断变化 D.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直6、在水平路面上转弯的汽车,向心力来源于()A.重力与支持力的合力 B.滑动摩擦力C.重力与摩擦力的合力 D.静摩擦力7、如图所示,质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对于圆盘静止,则两物块()A.线速度相同 B.向心力相同C.向心加速度相同 D.角速度相同8、如图所示装置绕竖直轴匀速旋转,有一紧贴内壁的小物体,物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是A.重力、弹力、向心力 B.重力、弹力、滑动摩擦力C.下滑力、弹力、静摩擦力D.重力、弹力、静摩擦力9、甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2 ,转动半径之比为1∶2 ,在相等时间里甲转过60O,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为10、如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量不等的小球A和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,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11、自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,且半径R B=4R A、R C=8R A,如图所示.正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比a A∶a B∶a C等于A.1∶1∶8B.4∶1∶4C.4∶1∶32D.1∶2∶412、如图3所示,在光滑水平面上,质量为m的小球在细线的拉力作用下,以速度v做半径为r的匀速圆周运动. 小球所受向心力F的大小为A.B.C.mvr D.mvr213、如图所示,一条绷紧的皮带连接两个半径不同的皮带轮.若皮带轮做匀速转动,两轮边缘的N、P两点()A.角速度相同B.转动周期相同C.线速度大小相同D.向心加速度大小相同14、如图所示的皮带传动装置,主动轮1的半径与从动轮2的半径之比R1∶R2 = 2∶1,A、B分别是两轮边缘上的点,假设皮带不打滑,则下列说法正确的是()A.A、B两点的线速度之比为vA∶vB = 1∶2B.A、B两点的角速度之比为ωA∶ωB = 2∶1C.A、B两点的加速度之比为aA∶aB = 1∶2D.A、B两点的加速度之比为aA∶aB = 2∶115、如图所示,物块m随转筒一起以角速度ω做匀速圆周运动,以下描述正确的是:A.物块受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用B.若角速度ω增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动,那么木块所受弹力增大C.若角速度ω增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动,物块所受摩擦力增大D.若角速度ω增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动,物块所受摩擦力不变16、一根原长为20cm的轻质弹簧,劲度系数k=20 N/m,一端拴着一个质量为1 kg的小球,在光滑的水平面上绕另一端做匀速圆周运动,此时弹簧的实际长度为25 cm,如图所示.求:(1)小球运动的线速度为多大?(2)小球运动的周期为多大?17、如图所示,小物体m与水平圆盘保持相对静止,随盘一起做匀速圆周运动,则物体的受力情况是()A.受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用B.摩擦力的方向始终指向圆心OC.重力和支持力是一对平衡力D.摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力18、A、B两个质点,分别做匀速圆周运动,在相等时间内它们通过的弧长比SA:SB=4:3,转过的圆心角比θA:θB=3:2。
则下列说法中正确的是()A.它们的线速度比vA:vB=3 :4 B.它们的角速度比ωA∶ωB =2:3C.它们的周期比TA:TB=2:3 D.它们的周期比TA:TB=3:219、由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动,所以()A.地球表面各处具有相同大小的线速度B.地球表面各处具有相同大小的角速度C.地球表面各处具有相同大小的向心加速度D.地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心20、正在光滑水平板上做匀速圆周运动的物体m,通过板中间的小孔与砝码M相连,如图所示.如果减少M的重量(物体m仍旧做匀速圆周运动),则物体m的轨道半径r,角速度ω,线速度v的大小变化情况是A.r增大,ω变小 B.r增大,v变大C.r减小,v不变 D.r减小,ω不变21、如图所示,在水平圆盘上,沿半径方向放置用细线相连的两物体A和B,它们与圆盘间的摩擦因数相同,当圆盘转速加大到两物体刚要发生滑动时烧断细线,则两个物体将要发生的运动情况是A.两物体仍随圆盘一起转动,不会发生滑动B.只有A仍随圆盘一起转动,不会发生滑动C.两物体均滑半径方向滑动,A靠近圆心、B远离圆心D.两物体均滑半径方向滑动,A、B都远离圆心22、荡秋千是儿童喜爱的一项运动,当秋千荡到最高点时,小孩的加速度方向可能是图中的A.1方向 B.2方向C.3方向 D.4方向23、关于曲线运动,下列说法正确的有 ( )A.做曲线运动的物体速度方向在时刻改变,故曲线运动是变速运动。
B.做曲线运动的物体,受到的合外力方向在不断改变。
C.只要物体做圆周运动,它所受的合外力一定指向圆心。
D.物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用,就一定能做匀速圆周运动。
24、甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,相同时间里甲转过60°,乙转过45°。
则它们的向心力之比为A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16二、计算题25、一辆汽车质量m=2.0×103kg,在水平公路上行驶,经过半径r=50m的弯路时,如果汽车速度v=72km/h,这辆汽车会不会发生事故?已知轮胎与路面间的最大静摩擦力f m=1.4×104N。
26、如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部.(取g=10m/s2)(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?27、如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20cm处放置一小物块A,其质量为m=2kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),试求⑴当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小多大?方向如何?⑵欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度多大?(取g=10m/s2)(10分)参考答案一、选择题1、【答案】C【解析】雪橇做匀速圆周运动,合力指向圆心,提供向心力;滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反,故向后;拉力与摩擦力的合力指向圆心,故拉力指向雪橇的左前方。
故选C。
【考点】匀速圆周运动的向心力2、考点:向心力.专题:匀速圆周运动专题.分析:向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢,因此明确向心加速度的物理意义即可正确解答本题.解答:解:A、B、C、圆周运动的向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢的物理量.对于匀速圆周运动,角速度不变,可知向心加速度不是描述角速度变化快慢的物理量,故A正确,BC错误;D、向心加速度的方向始终指向圆心,时刻在改变,故D错误.故选:A.点评:解决本题的关键掌握向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢.属于基础题.3、B4、c5、D6、 D7、D8、D9、【答案】B【解析】相同时间里甲转过60°角,乙转过45°角,根据角速度定义可知:由题意:、【考点】向心力10、B11、C12、A13、C14、C15、【知识点】决定向心力大小的因素.B2 D4【答案解析】BD 解析:因为物体始终随物体做匀速圆周运动,所以物体受重力、摩擦力,筒壁的支持力,故A错,如图所示,因为在竖直方向等效于处于静止状态,所以受力平衡,所以f=G,始终不变,故D对,C错,由 N=mrw2,当w增大时,N增大,故B对.故选:B、D.【思路点拨】本题需先进行受力分析,然后再根据运动分析各个力之间的关系此题主要考查受力分析,某一方向上受力平衡,向心力的来源等.16、【答案】【解析】(1)转动时弹簧的长度为,弹簧伸长量为:,由胡克定律得:球做匀速圆周运动时需要的向心力由弹簧的弹力提供,得:(2)小球运动的周期为【考点】向心力;牛顿第二定律.17、【答案】BCD【解析】物体在水平面上,一定受到重力和支持力作用,物体在转动过程中,有背离圆心的运动趋势,因此受到指向圆心的静摩擦力,且静摩擦力提供向心力。
故选BCD。
【考点】向心力;牛顿第二定律.18、【答案】C【解析】A、B两质点分别做匀速圆周运动,若在相等时间内它们通过的弧长之比为,根据公式公式,线速通过的圆心角之比,根据公式,角速度之比为3:2,故B错误;根据公式,周期之比为,故C正确,D错误。
故选C。
【考点】线速度、角速度和周期、转速.19、【答案】B【解析】AB、地球的自转时,地球表面上各点的角速度相同,而线速度v=ωr,v与r成正比,赤道上各点线速度最大,故A 错误B正确;C、根据向心加速度公式,知道向心加速度与半径成正比,赤道上向心加速度最大,故C错误;D、地球表面各处的向心加速度方向指向地轴方向,只有赤道上指向地心,故D错误。
故选B。
【考点】线速度、角速度和周期、转速;向心加速度20、A21、B22、B23、A24、C.二、计算题25、26、解:(1)汽车受重力G和拱桥的支持力F,二力平衡,故F=G=5000N汽车对拱桥的压力为5000N(2)G-F=故=4000N汽车对拱桥的压力为4000N27、⑴………………………①方向为指向圆心。
……………………………②⑵…………………………③。