{高中试卷}高一级物理向心力练习1[仅供参考]

高一物理向心力公式试题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.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运，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【答案】 C【解析】试题分析: 对物体进行受力分析，物体在竖直方向上受重力和静摩擦力，并且这两个力相互平衡，水平方向受圆筒给它指向圆心的压力，所以物体受到三个力作用，故A错误；可知物体的合外力即为圆筒给它指向圆心的弹力，所以物体所受向心力由弹力力提供，故B、D错误，C正确。

【考点】向心力3.质量为m的小球，用长为l的线悬挂在O点，在O点正下方l/2处有一光滑的钉子O/，把小球拉到与O/在同一水平面的位置，摆线被钉子拦住，如图所示，将小球从静止释放，当球第一次通过最低点P时A．小球速率突然减小B．小球向心力突然增大C．小球的向心加速度突然减小D．摆线上的张力突然增大【答案】C【解析】让小球从静止释放，当小球第一次经过最低点时，小球受到的拉力和重力都与速度垂直，其线速度不会瞬时变化，圆周运动的圆心由O变到O/，运动半径变大，根据知，向心力突然变小，由知，小球的向心加速度突然减小，由知，摆线上张力突然变小，故A、B、D错误，C正确。

【考点】本题考查圆周运动相关知识和牛顿第二定律，意在考查考生综合分析问题的能力。

4.如图所示，一圆环以直径AB为轴做匀速转动，P、Q、R是环上的三点，则下列说法正确的是（）A．向心加速度的大小aP ＝aQ＝aRB．任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向不同C．线速度vP >vQ>vRD．任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同【答案】 C【解析】试题分析:一圆环以直径AB为轴做匀速转动，圆环上各点角速度相等，根据公式an=ω2r，向心加速度与到转动轴O的距离成正比，aP ＞aQ＞aR，故A错误；三点向心加速度的方向均是水平指向AB轴的，可以看出任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向相同，故B错误；由图可知：半径rP ＞rQ＞rR，由v=ωr可知，角速度相等，线速度vP＞vQ＞vR，故C正确；线速度的方向为该点的切线方向，任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均相同，故D错误；【考点】向心力5.下列说法正确的是()．A．匀速圆周运动不是匀速运动而是匀变速运动B．圆周运动的加速度一定指向圆心C．向心加速度越大，物体速度的方向变化越快D．因为a＝，所以a与v2成正比【答案】C【解析】匀速圆周运动，不是匀速也不是匀变速，因为其加速度的方向时刻改变，是变加速运动，故A不对；对变速圆周运动，不但速度方向改变，具有向心加速度，并且速度大小也发生改变，具有与速度在一条直线上的加速度，故其合加速度(实际加速度)不指向圆心，向心加速度就是描述速度方向发生改变的快慢，故B不对、C对．对公式a＝只有当半径一定时才有关系a∝v2，D不对．6.如图所示，细绳一端系着质量为M＝0.6 kg的物体，静止在水平盘面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m＝0.3 kg的物体，M的中心与小孔距离为0.2 m，并知M和水平盘面的最大静摩擦力为2 N．现使此水平盘绕中心轴转动，问角速度ω在什么范围内m处于静止状态？(g取10 m/s2)【答案】2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s【解析】设物体M和水平盘面保持相对静止，当ω具有最小值时，M有向着圆心O运动的趋势，故水平盘面对M的摩擦力方向背向圆心，且等于最大静摩擦力fmax＝2 N.对于M：F－fmax ＝Mrω，则ω1＝＝＝rad/s≈2.9 rad/s.当ω具有最大值时，M有离开圆心O的趋势，水平盘面对M摩擦力的方向指向圆心，fmax＝2 N.对M有：F＋fmax＝Mrω则ω2＝＝≈6.5 rad/s，故ω的范围是2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s.7.如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A的受力情况是（）Ａ．受重力、支持力Ｂ. 受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C. 受重力、支持力、向心力和指向圆心的摩擦力D. 以上都不正确【答案】B【解析】A随圆盘一起做匀速圆周运动，则A所受的合外力提供向心力。

一、学习要点1．理解向心力的概念和公式的确切含义，并能用向心力的公式进行计算；2．理解向心加速度的概念和公式；3．知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度； 4．会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象。

二、学习内容（一）向心力1．做圆周运动的物体要受到与速度方向______且指向______的外力作用，这个力就是向心力；2．向心力是根据 命名的，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力； 3．向心力的大小：F =_____________=_____________=_____________；4．方向：总是指向________，但方向时刻在变化，因此是一个_____力（填“变”或“恒”），圆周运动是一种_______________运动（填“匀加速”或“变加速”）。

5．向心力只改变速度的_________，不改变速度的_________。

问题1：向心力是一种怎样的力？匀速圆周运动是不是一种匀变速曲线运动？ 例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一个向心力的作用B ．物体所受的合外力提供向心力C ．向心力是一个恒力D ．向心力的大小一直在变化 练习1．（多选题）关于向心力的说法正确的是（ ）A ．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B ．做匀速圆周运动的物体受到的向心力即为物体受到的合力C ．做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的D ．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力问题2：如何理解圆周运动的向心力？例2．一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，图1为雪橇受到的牵引力F 及摩擦力F 1的示意图（O 为圆心），其中正确的是（ ）练习2．（多选题）如图2所示，物块P 置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c 沿半径指向圆心，a 与c 垂直，下列说法正确的是（ ）A ．当转盘匀速转动时，P 受摩擦力方向可能为a 方向B ．当转盘加速转动时，P 受摩擦力方向可能为b 方向C ．当转盘加速转动时，P 受摩擦力方向可能为c 方向D ．当转盘减速转动时，P 受摩擦力方向可能为d 方向（二）向心加速度1．物体在向心力作用下产生的加速度。

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.2、下面关于向心力的叙述中，正确的是（）A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力B.做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用外，还一定受到一个向心力的作用C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力D.向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小解析：向心力是按力的作用效果来命名的，它可以是物体受力的合力，也可以是某一个力的分力，因此，在进行受力分析时，不能再分析向心力.向心力时刻指向圆心与速度方向垂直，所以向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即向心力不做功. 答案：ACD3、关于向心力的说法，正确的是（）A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D.做匀速圆周运动的物体其向心力大小不变解析：向心力并不是物体受到的一个特殊力，它是由其他力沿半径方向的合力或某一个力沿半径方向的分力提供的.因为向心力始终与速度方向垂直，所以向心力不会改变速度的大小，只改变速度的方向.当质点做匀速圆周运动时，向心力的大小保持不变. 答案：BCD4、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：C5、如图所示，质量为m的木块，从半径为r的竖直圆轨道上的A点滑向B点，由于摩擦力的作用，木块的速率保持不变，则在这个过程中A.木块的加速度为零B.木块所受的合外力为零C.木块所受合外力大小不变，方向始终指向圆心D.木块所受合外力的大小和方向均不变解析：木块做匀速圆周运动，所以木块所受合外力提供向心力. 答案：C主要考察知识点:匀速圆周运动、变速圆周运动、离心现象及其应用6、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，下列说法正确的是（）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：CD11、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/π a=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v1,则mgh=mg·2R+ 1/2mv12 F n+mg= mv12/R 得:F n=40 N②小球刚好通过最高点时速度为v2,则mg= mv22/R又mgh′=mg2R+1/2 mv22/R得h′=2.5R答案：40 N;2.5R匀速圆周运动典型问题剖析匀速圆周运动问题是学习的难点，也是高考的热点，同时它又容易和很多知识综合在一起，形成能力性很强的题目，如除力学部分外，电学中“粒子在磁场中的运动”涉及的很多问题仍然要用到匀速圆周运动的知识，对匀速圆周运动的学习可重点从两个方面掌握其特点，首先是匀速圆周运动的运动学规律，其次是其动力学规律，现就各部分涉及的典型问题作点滴说明。

高一物理向心力公式试题答案及解析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靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的动摩擦因数为，现要使A不下落，则圆筒转动的角速度至少为（）A．B．C．D．【答案】D【解析】物体A随桶做匀速圆周运动，则竖直方向：，水平方向：，联立解得：，选项D 正确。

【考点】匀速圆周运动；向心力2.冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度的最大值是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】由题意可知，最大静摩擦力为重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg，设运动员的最大的速度为v，则：，解得：，B正确；【考点】考查了圆周运动实例分析3.链球运动员在将链球抛掷出去之前，总要双手抓住链条，加速转动几圈，如图所示，这样可以使链球的速度尽量增大，抛出去后飞行更远，在运动员加速转动的过程中，能发现他手中与链球相连的链条与竖直方向的夹角θ将随链球转速的增大而增大，则以下几个图象中能描述ω与θ的关系的是（）【答案】 D【解析】试题分析:设链条长为L，链球圆周运动的向心力是重力mg和拉力F的合力，向心力，解得，故D正确，A、B、C错误。

【考点】向心力4.已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T，试求地球同步卫星的向心加速度大小。

【答案】【解析】设卫星离地面高度为h ， 2分2分2分由以上三式解得 2分【考点】万有引力定律向心加速度5.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（）A、若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大B、若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大C、转速增加，A物比B物先滑动D、转速增加，C物先滑动【答案】 AD【解析】试题分析:三物都未滑动时，角速度相同，设角速度为ω，根据向心加速度公式a=ω2r，知C的向心加速度最大．故A正确；三个物体受到的静摩擦力分别为：fA=（2m）ω2R，f B =mω2R，fC=mω2（2R）．所以物体B受到的摩擦力最小．故B错误；根据μmg=mrω2得：ω=，因为C物体的临界角速度最小，增加转速，可知C先达到最大静摩擦力，所以C先滑动．A、B的临界角速度相等，可知A、B一起滑动．故C错误，D正确．【考点】向心力6.如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的 ()．A．线速度突然增大B．角速度突然增大C．向心加速度突然增大D．悬线拉力突然增大【答案】BCD【解析】悬线与钉子碰撞前后，线的拉力始终与球运动方向垂直，故小球的线速度不变．当半径减小时，由ω＝知ω变大，再由F向＝m知向心加速度突然增大．而在最低点F向＝F－mg，故悬线拉力变大．由此可知，B、C、D选项正确．7.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一个小物体圆筒一起运动，小物体所需要的向心力由以下哪个力来提供A．重力B．弹力C．静摩擦力D．滑动摩擦力【答案】B【解析】因为小物块随圆筒做匀速圆周运动，所以竖直方向重力和静摩擦力平衡；水平方向的弹力提供向心力，选项B正确。

7、 向心力1、一偏心轮绕轴做匀速转动，那么关于偏心轮上的各点，以下说法中正确的是（ ）A ．线速度大小相同B ．角速度大小不相同C ．向心加速度大小相同D ．转动频率相同2、绳子的一端拴一重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是 ( )A ．每秒转数相同，绳短时易断B ．线速度大小一定，绳短时易断C ．运动周期相同，绳短时易断D ．线速度大小一定，绳长时易断3、关于向心力，下列说法正确的是 ( )A ．向心力是按其效果来命名的，做匀速圆周运动的物体需要外界提供一个向心力，谁来提供这个向心力，可以是某一个力（如摩擦力、弹力等），也可以是某几个力的合力，它并不是做匀速圆周运动的物体另受到的一种新的性质力。

B ．向心力的特点是与速度垂直，它不改变速度的大小，只改变速度的方向，它是产生向心加速度的原因。

C ．向心力是变力，它的方向总是指向圆心，物体在圆周上不同位置向心力指向不同，因此，它的方向是时刻在变化。

D ．在匀速圆周运动中向心力是恒量4、在用抡绳子来调节沙袋速度的大小的实验中 ( )A ．说明了向心力能够改变速度的大小B ．不能说明向心力能够改变速度的大小C ．此实验中绳子牵引沙袋的方向并不与沙袋运动的方向垂直D ．此实验中用手抡绳子的力就是沙袋所受的向心力5、如图所示，用细线吊着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，关于小球的受力情况，正确的是 ( )A ．重力、绳子的拉力、向心力B ．重力、绳子的拉力C ．重力D ．以上说法均不正确6、如图所示，已知半圆形碗半径为R ，质量为M ，静止在地面上，质量为m 的滑块滑到圆弧最底端速率为υ，碗仍静止，此时地面受到碗的压力为 ( )A ．mg + mR 2v B ．Mg + mg + m R2v C ．Mg+ mg D ．Mg + mg − m R2v 7、甲、乙两名溜冰运动员，m 甲=80kg ，m 乙=40kg ，面对面拉着弹簧做圆周运动的溜冰表演，如图所示，两人相距0.9m ，弹簧秤的示数为9.2N ，下列判断中正确的是 ( )A ．两人的线速度相同，约为40m/sB ．两人的角速度相同，为6rad/sC ．两人的运动半径相同，都是0.45mD ．两人的运动半径不同，甲为0.3m ，乙为0.6m ，甲8、如图，一质量为m 的球，用长为L 的细线悬挂于O 点，在O 点正下方L/2处钉有一根长钉，把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子瞬间，以下说法不正确的是 （ ）A ．小球的线速度突然增大B ．小球的向心加速度突然增大C ．小球的角速度突然增大D ．悬线拉力突然增大9、质量为m 的飞机，以速度v 在水平面上做半径为R 的匀速圆周运动，空气对飞机的作用力的大小等于 ( )A ．m 242R g v + B ．m R 2v C ．m 224g R -v D ．mg 10、由上海飞往美国洛杉矶的飞机与洛杉矶返航飞往上海的飞机，若往返飞行时间相同，且飞经太平洋上空等高匀速飞行，飞行中两种情况相比较，飞机上的乘客对座椅的压力( )A ．相等B ．前者一定稍大于后者C ．前者一定稍小于后者D ．均可能为零11、用一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，如图1所示，设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为T ，则T 随ω2变化的图象是图2中的 ( )12、如图所示，将完全相同的两小球A ，B用长L=0.8m 的细绳悬于以v=4m/s 向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触。

6.2 向心力（基础达标练）（解析版）一、单选题（本大题共10小题）1. 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：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。

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。

本题中要使静摩擦力与重力平衡，角速度要大于某一个临界值，即重力不能小于最大静摩擦力！2. 如图所示，一个圆盘绕过盘心且与盘面垂直的竖直轴O匀速转动，角速度为ω，盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，物块到转轴的距离为r，下列说法正确的是( )A. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为mωrB. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为mω2rC. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为mω2rD. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为mωr【答案】C【解析】对物体受力分析，可得物体受力情况；物体做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，直接利用向心力公式F=mω2r合外力的大小．对于做匀速圆周运动的物体要正确分析其向心力来源，熟练应用向心力公式求解以及圆周运动的公式的应用．向心力不进行受力分析．【解答】对物体受力分析，物体受重力、支持力及摩擦力作用，物体所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力，即合力大小为F合=f=mω2r，故ABD错误，C正确．故选：C3. 在水平面上转弯的摩托车，如图所示，向心力是( )A. 重力和支持力的合力B. 静摩擦力C. 滑动摩擦力D. 重力、支持力、牵引力的合力【答案】B【解析】物体做匀速圆周运动时需要向心力，向心力是合力提供，而摩托车在水平路面上转弯时所需的向心力是由静摩擦力提供。

高一物理专题训练：向心力一、单选题1．在光滑圆锥形容器中,固定了一根光滑的竖直细杆,细杆与圆锥的中轴线重合,细杆上穿有小环（小环可以自由转动,但不能上下移动）,小环上连接一轻绳,与一质量为m的光滑小球相连,让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动,并与圆锥内壁接触．如图所示,图a中小环与小球在同一水平面上,图b中轻绳与竖直轴成θ（θ<90°）角．设图a和图b中轻绳对小球的拉力分别为T a和T b,圆锥内壁对小球的支持力分别为N a和N b,则在下列说法中正确的是（）A．T a一定为零,T b一定为零B．T a、T b是否为零取决于小球速度的大小C．N a一定不为零,N b可以为零D．N a、N b的大小与小球的速度无关2．甲、乙两名滑冰运动员，M甲=60kg，M乙=40kg，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动进行滑冰表演，如图所示．两人相距0.8m，弹簧测力计的示数为9.2N，下列判断中正确的是（）A．两人的运动半径不同，甲为0.32m，乙为0.48mB．两人的运动半径相同，都是0.45mC．两人的线速度相同，约为40m/sD．两人的角速度相同，约为6rad/s3．变速自行车变换齿轮组合来改变行驶速度．如图所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则（）A．该自行车可变换两种不同挡位B．当B轮与C轮组合时，两轮的线速度之比本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。

C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比D．当A轮与C轮组合时，两轮上边缘点M和N的向心加速度之比4．水平放置的三个不同材料制成的圆轮A、B、C，用不打滑皮带相连，如图所示(俯视图)，三圆轮的半径之比为R A∶R B∶R C＝3∶2∶1，当主动轮C匀速转动时，在三轮的边缘上分别放置一相同的小物块(可视为质点)，小物块均恰能相对静止在各轮的边缘上，设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块与轮A、B、C接触面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，A、B、C三轮转动的角速度分别为ωA、ωB、ωC，则( )A．μA∶μB∶μC＝2∶3∶6 B．μA∶μB∶μC＝6∶3∶2C．ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶3 D．ωA∶ωB∶ωC＝6∶3∶25．如图所示,轻杆长为L,一端固定在水平轴上的O点,另一端固定一个小球（可视为质点）。

向心力习题1．在匀速圆周运动中，以下物理量不变的是（）A．向心加快度B．线速度C．向心力D．角速度2．以下对于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的选项是( )A．物体除其余的力外还要遇到—个向心力的作用B．物体所受的合外力供给向心力C．向心力是一个恒力D．向心力的大小—直在变化3．以下对于向心力的说法中正确的选项是（）A．物体遇到向心力的作用才可能做圆周运动B．向心力是指向圆心方向的协力，是依据力的作用成效来命名的，但受力剖析时应当画出C．向心力能够是重力、弹力、摩擦力等各样力的协力，也能够是此中某一种力或某几种力的协力D．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢4．如下图的圆锥摆中，摆球 A 在水平面上作匀速圆周运动，对于A的受力情况，以下说法中正确的选项是（）A．摆球 A 受重力、拉力和向心力的作用；B．摆球 A 受拉力和向心力的作用；C．摆球 A 受拉力和重力的作用；D．摆球 A 受重力和向心力的作用。

（第 4题）（第5题）5．如下图，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一同运动，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6．如下图，一圆盘可绕经过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上搁置一小木块A，它随圆盘一同做匀速圆周运动。

则对于木块 A 的受力，以下说法正确的选项是（）A．木块 A 受重力、支持力和向心力（第 6题）B．木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向指向圆心C．木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相反D．木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相同7．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，在同样时间里甲转过 60°角，乙转过 45°角。

则它们的向心力之比为 （）A ．1∶4B ．2∶3C．4∶9D ． 9∶16．如下图，长为 L 的悬线固定在 O 点，在 O 点正下方 L处有一钉子 C ，把悬 82线另一端的小球 m 拉到跟悬点在同一水平面上无初速度开释， 小球到悬点正下方时悬线遇到钉子，则小球的（ ）A ．线速度忽然增大B ．角速度忽然增大C ．向心加快度忽然增大D ．悬线拉力忽然增大D ．当 ω 增大时， P 球将向外运动（第 8题）10．如下图，质量为m 的滑块与轨道间的动摩擦因数为 μ，当滑块从 A 滑到 B的过程中，遇到的摩擦力的最大值为 F μ ，则（）A ．F μ μmg．F μ ＜μmg=B．F μ＞ μmg．没法确立 F μ 的值（第10 题）C D13．一个质量为 M 的物体在水平转盘上，距离转轴的距离为 r ，当转盘的转速为n 时，物体相对于转盘静止， 假如转盘的转速增大时， 物体仍旧相对于转盘静止，则以下说法中正确的选项是 ( )A ．物体遇到的弹力增大B ．物体遇到的静摩擦力增大C ．物体遇到的合外力不变D ．物体对转盘的压力减小14．如下图，质量为m 的滑块从半径为 R 的圆滑固定圆弧形轨道的 a 点滑到 b点，以下说法中正确的选项是（ ）A ．它所受的合外力的大小是恒定的B ．向心力大小渐渐增大C ．向心力渐渐减小D ．向心加快度渐渐增大（第 4题）15．一木块放于水平转盘上，与转轴的距离为 r ，若木块与盘面间的最大静摩擦力是木块重力的 μ 倍，则转盘转动的角速度最大是 ________。

高一（下）期中物理——向心力一、单选题1．（2022·北京师大附中高一期中）我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。

关于这个实验，下列说法正确的是（）A．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处B．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处C．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处D．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处2．（2022·北京丰台·高一期中）如图所示，游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”，当“魔盘”转动时，游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动。

分析游客的受力情况，下列说法正确的是（）A．游客受重力、支持力、摩擦力和向心力B．游客受到摩擦力方向与运动方向相反C．游客受到摩擦力方向与运动方向相同D．游客受到摩擦力方向指向圆心F和物体质量m、角速3．（2022·北京市第四十三中学高一期中）用图示的向心力演示器可以探究向心力n度 以及半径r的关系。

实验时，匀速转动手柄使变速塔轮、长槽、短槽和槽内的小球随之匀速转动，使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的弹力提供。

球对挡板的反作用力使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺上露出的标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。

长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。

下列说法不正确的是（）A．本实验采用的科学方法是控制变量法B．将传动皮带套在两塔轮的不同轮盘上，可以改变两个槽内的小球做圆周运动的半径F和质量m的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分C．探究向心力n别放在挡板A和挡板C处F和角速度 的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球D．探究向心力n分别放在挡板A和挡板C处4．（2022·对外经济贸易大学附属中学（北京市第九十四中学）高一期中）我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。

选修2 第五章曲线运动向心力练习题班别姓名学号一、选择题（只有一项符合题目要求）1. 如图所示, 小球在一细绳的牵引下, 在光滑桌面上绕绳的另一端O作匀速圆周运动, 关于小球的受力情况, 下列说法中正确的是（）A.受重力和向心力的作用B.受重力、支持力、拉力和向心力的作用C.受重力、支持力和拉力的作用D.受重力和支持力的作用2. 如图所示, 一个圆盘在水平面内匀速转动, 盘面上有一个小物块随圆盘一起运动. 小物块相对圆盘静止. 对小物体进行受力分析, 下列说法正确的是（）A.只受重力B.只受重力和支持力C.只受重力、支持力、摩擦力D.只受重力、支持力、摩擦力、向心力3. 甲、乙两物体都做匀速圆周运动, 其质量之比为, 运动轨道半径之比为, 当甲转过时, 乙转过了, 则它们的合外力大小之比为（）A...B...C...D.4. 如图所示, 一球质量为m, 用长为L的细线悬挂于O点, 在O点正下L/2处钉有一根长钉, 把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放, 当悬线碰到钉子瞬间, 下列说法中正确的是（）A.小球的线速度突然增..B.小球的向心加速度突然减小C.小球的角速度突然减..D.悬线拉力突然增大5. 如图所示, 在匀速转动的圆筒内壁上, 有一个物体随圆筒一起转动而未滑动。

当圆筒的角速度增大以后, 下列说法正确的是（）A.物体所受弹力增大, 摩擦力不..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..D.物体所受弹力和摩擦力都增大了6．如图所示, 圆盘绕轴匀速转动时, 在距离圆心0.8m处放一质量为0.4kg的金属块, 恰好能随圆盘做匀速圆周运动而不被甩出, 此时圆盘的角速度为2rad／s．求:（1）金属块的线速度和金属块的向心加速度.（2）金属块受到的最大静摩擦力.（3）若把金属块放在距圆心1.25m处, 在角速度不变的情况下, 金属块还能随圆盘做匀速圆周运动吗?并说明理由6.【答案】 （1） （2） （3）不能【解析】（1）根据线速度与角速度的关系得： , 根据 ,解得23.2/a m s 。

向心力习题1．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2.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3.下列关于向心力的说法中正确的是（）A.物体受到向心力的作用才可能做圆周运动B.向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的，但受力分析时应该画出C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或某几种力的合力D.向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢4.如图所示的圆锥摆中，摆球A 在水平面上作匀速圆周运动，关于A 的受力情况，下列说法中正确的是（）A.摆球 A 受重力、拉力和向心力的作用；B.摆球 A 受拉力和向心力的作用；C.摆球 A 受拉力和重力的作用；D.摆球 A 受重力和向心力的作用。

（第 4 题）（第 5 题）5.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6.如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心O 且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做匀速圆周运动。

则关于木块A 的受力，下列说法正确的是（）A.木块A 受重力、支持力和向心力（第 6 题）B.木块A 受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向指向圆心C.木块A 受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相反D.木块A 受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相同7.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，在相同时间里甲转过60°角，乙转过45°角。

则它们的向心力之比为（）A．1∶4B．2∶3C．4∶9D．9∶168.如图所示，长为L 的悬线固定在O 点，在O 点正下方L处有一钉子C，把悬2线另一端的小球m 拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）A.线速度突然增大B．角速度突然增大C．向心加速度突然增大D．悬线拉力突然增大D．当ω增大时，P 球将向外运动（第8 题）10．如图所示，质量为m 的滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，当滑块从A 滑到B 的过程中，受到的摩擦力的最大值为Fμ，则（）A．Fμ=μmg B．Fμ＜μmgC．Fμ＞μmg D．无法确定Fμ的值（第10 题）13.一个质量为M 的物体在水平转盘上，距离转轴的距离为r，当转盘的转速为n 时，物体相对于转盘静止，如果转盘的转速增大时，物体仍然相对于转盘静止，则下列说法中正确的是 ( )A．物体受到的弹力增大B．物体受到的静摩擦力增大C．物体受到的合外力不变D．物体对转盘的压力减小14.如图所示，质量为m 的滑块从半径为R 的光滑固定圆弧形轨道的a 点滑到b 点，下列说法中正确的是（）A．它所受的合外力的大小是恒定的B．向心力大小逐渐增大C．向心力逐渐减小D．向心加速度逐渐增大（第 4 题）15.一木块放于水平转盘上，与转轴的距离为r，若木块与盘面间的最大静摩擦力是木块重力的μ倍，则转盘转动的角速度最大是。

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靠在圆筒的内壁上，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=μmr ω2，故. 所以A、B、C均错误，D正确.2、下面关于向心力的叙述中，正确的是（）A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力B.做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用外，还一定受到一个向心力的作用C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力D.向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小解析：向心力是按力的作用效果来命名的，它可以是物体受力的合力，也可以是某一个力的分力，因此，在进行受力分析时，不能再分析向心力.向心力时刻指向圆心与速度方向垂直，所以向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即向心力不做功. 答案：ACD3、关于向心力的说法，正确的是（）A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D.做匀速圆周运动的物体其向心力大小不变解析：向心力并不是物体受到的一个特殊力，它是由其他力沿半径方向的合力或某一个力沿半径方向的分力提供的.因为向心力始终与速度方向垂直，所以向心力不会改变速度的大小，只改变速度的方向.当质点做匀速圆周运动时，向心力的大小保持不变. 答案：BCD4、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：C5、如图所示，质量为m的木块，从半径为r的竖直圆轨道上的A点滑向B 点，由于摩擦力的作用，木块的速率保持不变，则在这个过程中A.木块的加速度为零B.木块所受的合外力为零C.木块所受合外力大小不变，方向始终指向圆心D.木块所受合外力的大小和方向均不变解析：木块做匀速圆周运动，所以木块所受合外力提供向心力. 答案：C主要考察知识点:匀速圆周运动、变速圆周运动、离心现象及其应用6、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 ①r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，下列说法正确的是（）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的半球形碗内，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v1,则mgh=mg·2R+ 1/2mv12F n+mg= mv12/R 得:F n=40 N②小球刚好通过最高点时速度为v2,则mg= mv22/R又mgh′=mg2R+1/2 mv22/R得h′=2.5R答案：40 N;2.5R匀速圆周运动典型问题剖析匀速圆周运动问题是学习的难点，也是高考的热点，同时它又容易和很多知识综合在一起，形成能力性很强的题目，如除力学部分外，电学中“粒子在磁场中的运动”涉及的很多问题仍然要用到匀速圆周运动的知识，对匀速圆周运动的学习可重点从两个方面掌握其特点，首先是匀速圆周运动的运动学规律，其次是其动力学规律，现就各部分涉及的典型问题作点滴说明。

高一物理向心力试题1.下列关于向心力的说法中，正确的是( )A．物体由于做圆周运动产生了一个向心力B．做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力C．做匀速圆周运动的物体，其向心力不变D．向心加速度决定向心力的大小【答案】B【解析】A、物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是物体本身产生的．故A错误B、做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的．故B正确．C、向心力始终指向圆心，方向时刻在改变，则向心力是变化的．故C错误；向心力决定向心加速度的大小，D 错。

故答案选B.思路分析：物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是物体产生的．向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小．做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的．向心力的方向时刻改变，向心力也改变试题点评：本题考查对向心力的理解能力．向心力不是什么特殊的力，其作用产生向心加速度，改变速度的方向，不改变速度的大小2.有长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各拴着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( )A．两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断B．两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断C．两个球以相同的周期运动时，短绳易断D．不论如何，短绳易断【答案】B【解析】A、m和v一定时，根据，r越大，拉力越小，绳子越不容易断，A错误； B、m和ω一定时，根据，r越长，拉力越大，绳子越容易断，B正确； C、根据，m和T一定时，r越大，拉力越大，绳子越容易断，C错误； D、由上述分析可知D错误；故答案选B.="m"思路分析：小球做匀速圆周运动，受重力、支持力和拉力，拉力提供向心力，然后根据F向=mω2r判断试题点评：本题中绳子拉力等于向心力，关键在于选择恰当的向心力公式进行分析3.一质量为m的木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为r的球面，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则( )A．木块的加速度为零B．木块所受合外力为零C．木块所受合外力的大小一定，方向改变D．木块的加速度大小不变【答案】CD【解析】木块做匀速圆周运动，合力指圆心，加速度不为零，所以A错；B错；合力就是向心力，时刻指向圆心，方向时刻改变，C正确，加速度的大小不变，方向时刻改变，D正确，故答案选CD。

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，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μ倍,则汽车拐弯时的安全速度是（ ）A.gR v μ≤B.μgRv ≤C.gR v μ2≤D.gR v μ≤7.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gL 6，求杆对球的作用力的大小和球的向心加速度大小.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/s 2)12．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？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（ ）图 4图5图1A ．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 （ ）Ａ．小球的速度突然增大 Ｂ．小球的角速度突然增大 Ｃ．小球的向心加速度突然增大 Ｄ．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，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 （ ）Ａ．两个球以相同的线速度运动时，长绳易断Ｂ．两个球以相同的角速度运动时，长绳易断Ｃ．两个球以相同的周期运动时，长绳易断Ｄ．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４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 ．B 物体运动时，其线速度的大小不变 Ｂ．B 物体运动时，其角速度不变 Ｃ．A 物体运动时，其角速度不变Ｄ．A 物体运动时，其线速度随r 的增大而减小6．如图５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 （ ）Ａ．若三个物体均未滑动，C 物体的向心加速度最大 Ｂ．若三个物体均未滑动，B 物体受的摩擦力最大 Ｃ．转速增加，A 物比B 物先滑动Ｄ．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)在容器内沿水图3平面做匀速圆周运动，小球与容器球心连线与竖直方向成θ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m mA B和的小球A与B套在水平杆CD上，且m A=m B=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r A=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ω的最大值？(2)当ω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ω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?(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7 图8图9参考答案 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Rv m mg 2=μ，gR v μ=，安全速度一定不能大于它.7.D b 、c 、d 三点角速度相同，a 、c 线速度相同. 8.5N 9.20 10.解：（1）在最高点重力与杆的拉力的合力提供向心力Lv m mg 22=，解得gL v 2=（2）在最低点Lv m mg F 2=-，得mg F 7=.向心加速度为Lv a 2=，g a 6=.11.解：（1）设绳提供的向心力大小为F ，地面对A 的支持力为N F 有r m F 2ω=Mg F F N =+得N F N 30=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1ω，绳的拉力等于B 物体的重力，即N F 40=r m F 2ω=解得s rad /20=ω12.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m 22.由平抛的关系221gt h =，vt x =，解得s m v /5=. 向心加速度为rv a 2=，得2/25s m a =.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 注意杆与绳的不同.5.B 由两图线可知A 为双曲线则rv a 2=，线速度不变，B 为过圆点直线r a 2ω=角速度不变.6.AD7.AC8.θcos R g9.gL 310. 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ω，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A A r m f F 2ω=-B B r m f F 2ω=+联立以上两方程,并代入数据求解得mRf2=ω f F 3= 11. 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 ，21ωMr f T =+22ωMr f T =-5.61=ωrad/s 9.22=ωrad/s 所以 2.9 rad/s 5.6≤≤ωrad/s12. 解：（1）BC 线刚好拉直时没有作用力，根据受力可得rv m mg 253cot = 解得：s m v /3=（2）当速率继续增加时小球的位置不变，设AC 绳拉力为T A ，BC 绳拉力为T B 水平坚直列方程得rv m T T B A 253cos =+mg T A =053sin由以上两式可知BC 绳一定先断，则当mg T B 25.2=时解得s m v /42=。

向心力一、向心力1.定义：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了指向____________，这个合力叫做向心力.2.方向：始终沿着_______指向________.3.表达式：(1)F n＝m v2r(2)F n＝_________4.向心力是根据力的__________来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力.二、变速圆周运动和一般的曲线运动1.变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图所示.(1)跟圆周相切的分力F t：产生_____加速度，此加速度描述线速度______变化的快慢.(2)指向圆心的分力F n：产生______加速度，此加速度描述线速度_______改变的快慢.2.一般的曲线运动的处理方法(1)一般的曲线运动：运动轨迹既不是_____也不是________的曲线运动.(2)处理方法：可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看做一小段_______.研究质点在这一小段的运动时，可以采用圆周运动的处理方法进行处理.【例1】如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B，当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则( )A．物块A不受摩擦力作用B．物块B受5个力作用C．当转速增大时，A受摩擦力增大，B受摩擦力减小D．A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴【答案】B【解析】物块A受到的摩擦力充当其向心力；物块B受到重力、支持力、A对物块B的压力、A对物块B的沿半径向外的静摩擦力和圆盘对物块B的沿半径向里的静摩擦力，共5个力的作用；当转速增大时，A、B所受摩擦力都增大；A对B 的摩擦力方向沿半径向外．【规律总结】向心力与合外力的关系(1)向心力是按力的作用效果来命名的，它不是某种确定性质的力，可以由某个力来提供，也可以由某个力的分力或几个力的合力来提供．(2)对于匀速圆周运动，合外力提供物体做圆周运动的向心力，对于非匀速圆周运动，其合外力不指向圆心，它既要改变线速度大小，又要改变线速度方向，向心力是合外力的一个分力．【例2】如图所示，已知绳长为L＝20 cm，水平杆长为L′＝0.1 m，小球质量m ＝0.3 kg，整个装置可绕竖直轴转动.g取10 m/s2，问：(结果保留两位小数) (1)要使绳子与竖直方向成45°角，试求该装置必须以多大的角速度转动才行？(2)此时绳子的张力为多大？【答案】 (1)6.44 rad/s (2)4.24 N【解析】小球绕竖直轴做圆周运动，其轨道平面在水平面内，对小球受力分析如图所示，设绳对小球拉力为F T，小球重力为mg，则绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力.对小球利用牛顿第二定律可得：mg tan 45°＝mω2r①r＝L′＋L sin 45°②联立①②两式，将数值代入可得ω≈6.44 rad/sFT ＝mgcos 45°≈4.24 N.【规律总结】向心力的分析思路1.确定物体在哪个平面内做圆周运动，明确圆心和半径r，确定a、v、ω等物理量中什么是已知或要求的.2.对物体进行受力分析，确定向心力来源及大小.3.根据牛顿第二定律F合＝F向列方程，求解.1．(多选)对于做匀速圆周运动的物体，下列判断正确的是( )A．合力的大小不变，方向一定指向圆心B．合力的大小不变，方向也不变C．合力产生的效果既改变速度的方向，又改变速度的大小D．合力产生的效果只改变速度的方向，不改变速度的大小2．如图所示，一圆盘可绕过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一小木块A，它随圆盘一起运动——做匀速圆周运动，则关于木块A的受力，下列说法中正确的是( )A.木块A受重力、支持力和向心力B.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反C.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心D.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同3.(多选)在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，以角速度ω做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )A．l、ω不变，m越大线越易被拉断 B．m、ω不变，l越小线越易被拉断C．m、l不变，ω越大线越易被拉断 D．m不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变4．如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力F f的图是( )5．如图所示为“感受向心力”的实验，用一根轻绳，一端拴着一个小球，在光滑桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，通过拉力来感受向心力．下列说法正确的是( )A．只减小旋转角速度，拉力增大 B．只加快旋转速度，拉力减小C．只更换一个质量较大的小球，拉力增大 D．突然放开绳子，小球仍做曲线运动6.洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上，如图2所示，则此时( )A.衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大7.一辆满载新鲜水果的货车以恒定速率通过水平面内的某转盘，角速度为ω，其中一个处于中间位置的水果质量为m，它到转盘中心的距离为R，则其他水果对该水果的作用力为( )A．mg B．mω2RC.m2g2＋m2ω4R2D.m2g2－m2ω4R28.质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆端套有一个质量为m的小球，今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动，角速度为ω，如图所示，则杆的上端受到的作用力大小为( )A．mω2R B．m2g2－m2ω4R2C.m2g2＋m2ω4R2D．不能确定9.如图所示，用一根长为l＝1 m的细线，一端系一质量为m＝1 kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ＝37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为F.(g取10 m/s2，结果可用根式表示)求：T(1)若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大.(2)若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大.10.如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R＝0.5 m，离水平地面的高度H＝0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s＝0.4 m．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.参考答案【知识梳理】一、1.圆心的合力.2.半径、圆心.3.(2)mω2r4.作用效果.二、1.(1)切向、大小.(2)向心、方向.2.(1)直线、圆周.(2)圆孤.【强化训练】1.【答案】AD【解析】物体做匀速圆周运动时，合力充当向心力，方向一定指向圆心，大小不变，且只改变速度的方向不改变速度的大小．2.【答案】 C【解析】由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度，所以，它在竖直方向上受重力和支持力的作用而平衡.而木块在水平面内做匀速圆周运动，其所需向心力由静摩擦力提供，且静摩擦力的方向指向圆心O，故选C.3.【答案】AC【解析】在光滑水平面上的物体的向心力由绳的拉力提供，由向心力公式F＝mω2l，得选项A、C正确．4.【答案】C【解析】由于雪橇在冰面上滑动，其滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即沿圆的切线方向；因雪橇做匀速圆周运动，合力一定指向圆心．由此可知C正确．5.【答案】C【解析】由题意，根据向心力公式F向＝mω2r、牛顿第二定律，则有T拉＝mω2r，只减小旋转角速度，拉力减小，只加快旋转速度，拉力增大，只更换一个质量较大的小球，拉力增大，故A、B错误，C正确；突然放开绳子，小球受到的合力为零，将沿切线方向做匀速直线运动，故D错误．6.【答案】 A【解析】衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力三个力的作用，其中支持力提供其做圆周运动的向心力，A正确，B错误；由于重力与静摩擦力保持平衡，所以摩擦力不随转速的变化而变化，C、D错误.7.【答案】C【解析】处于中间位置的水果在水平面内随车转弯，做水平面内的匀速圆周运动，合外力提供水平方向的向心力，则F向＝mω2R，根据平衡条件及平行四边形定则可知，其他水果对该水果的作用力大小为F＝(mg)2＋(mω2R)2，选项C正确，其他选项均错误．8.【答案】C【解析】小球在重力和杆的作用力下做匀速圆周运动．这两个力的合力充当向心力必指向圆心，如图所示．用力的合成法可得杆的作用力：F＝(mg)2＋F2向＝m2g2＋m2ω4R2，根据牛顿第三定律，小球对杆的上端的反作用力F′＝F，C正确．9.【答案】 (1)522rad/s (2)2 5 rad/s【解析】 (1)若要小球刚好离开锥面，则小球只受到重力和细线的拉力，如图所示.小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面内，故向心力水平，运用牛顿第二定律及向心力公式得：mg tan θ＝mω2l sin θ解得：ω02＝gl cos θ即ω0＝gl cos θ＝522rad/s.(2)当细线与竖直方向成60°角时，由牛顿第二定律及向心力公式得：mg tan α＝mω′2l sin α解得：ω′2＝gl cos α，即ω′＝gl cos α＝2 5 rad/s.10.【答案】3.14 rad/s 1.53 m 15.1 m/s2【解析】男女运动员的转速、角速度是相同的，由ω＝2πn得ω＝2×3.14×30/60 rad/s＝3.14 rad/s.由v＝ωr得r＝vω＝4.83.14m＝1.53 m.由a ＝ω2r 得a ＝3.142×1.53 m/s 2＝15.1 m/s 2. 10.【答案】(1)1 m/s (2)0.2【解析】(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有H ＝12gt 2①在水平方向上有s ＝v 0t②由①②式解得v 0＝sg 2H代入数据得v 0＝1 m/s.③(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有f m ＝m v 20R④ f m ＝μN ＝μmg⑤由③④⑤式解得 μ＝v 20gR代入数据得μ＝0.2.。

5.6向心力 1（文、理）时间40分钟分值100分一、选择题(本题共12小题，每小题4分。

共20分。

)1.【靳开彬】1．关于向心力，下列说法正确的是……………………………………()A．向心力是一种效果力B．向心力是一种具有某种性质的力C．向心力既可以改变线速度的方向，又可以改变线速度的大小D．向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小2.【靳开彬】用细线悬吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为α，线长为L，如图所示，下列说法中正确的是……………………()A．小球受重力、拉力、向心力B．小球受重力、拉力C．小球的向心力大小为mg tanαD．小球的向心力大小为mg/cosα3.【靳开彬】关于向心力的说法正确的是………………………………………………()A．物体由于做圆周运动而产生向心力B．向心力不改变物体做圆周运动的速度大小C．做匀速圆周运动的物体向心力是不变的D．只要物体做圆周运动，它的合力一定指向圆心4.【桑利华】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，在相同的时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们的向心力之比为…………………()A．1∶4B．2∶3C．4∶9D．9∶166.【郭猛】如下左图所示，在双人花样滑冰运动中，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运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算知该女运动员…………………………………()A．受到的拉力为3G B．受到的拉力为2GC．向心加速度为3g D．向心加速度为2g7．【石凯】有一个惊险的节目叫“飞车走壁”，杂技演员骑摩托车先在如下右图所示的大型圆筒底部做速度较小半径较小的圆周运动，通过加速，圆周运动半径亦逐步增大，最后能以较大的速度在竖直的壁上做匀速圆周运动，这时使车子和人整体做圆周运动的向心力是()A．圆筒壁对车的摩擦力B．筒壁对车的弹力C．摩托车本身的动力D．重力和摩擦力的合力5.【郭猛】有长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各拴着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……………………………………………………………()A．两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断B．两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断C．两个球以相同的周期运动时，短绳易断D．不论如何，短绳易断8.【石凯】如下左图，半径为r的圆柱转筒，绕竖直中心轴OO′转动，小物体a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒间的动摩擦因数为μ，要使小物体不下落，圆筒转动的角速度至少为()A.μgrB.μgC.gμrD.gr9．【石凯】如上中图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且角速度为ω，则杆的上端受到球对其作用力的大小为………………………………………………………()A．mω2R B．m g2－ω4R2C．m g2＋ω4R2D．不能确定10.【石凯】质量分别为M和m的两个小球，分别用长2l和l的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴M和m的悬线与竖直方向夹角分别为α和β，如图上右图所示，则()A．cosα＝cosβ2B．cosα＝2cosβC．tanα＝tanβ2D．tanα＝tanβ11.【桑利华】如图所示的装置中，右边两球的质量都为m，且绕竖直轴做同样的圆锥摆运动，左边木块的质量为2m，则木块的运动情况是………………………………………()A．向上运动B．向下运动C．静止D．上下振动12. 【桑丽华】如图所示，A、B两个小球质量相等，用一根轻绳相连，另有一根轻绳的两端分别连接O点和B点，让两个小球绕O点在光滑水平桌面上以相同的角速度做圆周运动，若OB绳上的拉力为F1，AB绳上的拉力为F2，OB＝AB，则……………………………………()A．F1∶F2＝2∶3B．F1∶F2＝3∶2C．F1∶F2＝5∶3D．F1∶F2＝2∶1二、填空题（每空4分，共20分）13.【桑利华】如图所示，旋转木马被水平钢杆拴住绕转台的中心轴做匀速圆周运动．若相对两个木马间的杆长为6m ，木马质量为30kg ，骑木马的儿童质量为40kg ，当木马旋转的速度为6m/s 时，此时儿童受到的向心力为N ，其向心加速度为m/s 214.【课本改】一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是4rad/s ，盘面上距圆盘中心0.10m 的位置有一个质量为0.10kg 的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动，则小物体受到的向心力是由力提供，大小为N 。

20XX年高中测试高中试题试卷科目：年级：考点：监考老师：日期：5.6向心加速度 5.7向心力一、选择题(每小题4分，共28分)1．小球做匀速圆周运动，以下说法正确的是()v2A．向心加速度与半径成反比，因为a＝rB．向心加速度与半径成正比，因为a＝ω2rvC．角速度与半径成反比，因为ω＝rD．角速度与转速成正比，因为ω＝2πn2．下列说法正确的是()A．匀速圆周运动是一种匀速运动B．匀速圆周运动是一种匀变速运动C．匀速圆周运动是一种变加速运动D．物体做圆周运动时，其合力垂直于速度方向，不改变线速度大小3．做匀速圆周运动的两物体甲和乙，它们的向心加速度分别为a1和a2，且a1＞a2，下列判断正确的是()A．甲的线速度大于乙的线速度B．甲的角速度比乙的角速度小C．甲的轨道半径比乙的轨道半径小D．甲的速度方向比乙的速度方向变化得快4．如图5-16所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A的受力情况是()图5-16A．受重力、支持力B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C．受重力、支持力、向心力、摩擦力D．以上均不正确5．一物块沿着圆弧下滑，由于摩擦作用，它的速率恰好保持不变，那么在下滑过程中下列说法中正确的是()A．物体的加速度为零，合外力为零B．物块所受的合外力的大小越来越大C．物块有大小不变的向心加速度D．物块所受的摩擦力大小不变6．汽车驶过一凸形桥，为使在通过桥顶时，减小车对桥的压力，汽车应()A．以较慢的速度通过桥顶B．以较快的速度通过桥顶C．以较大的加速度通过桥顶D．以较小的加速度通过桥顶7．一重球用细绳悬挂在匀速前进中的车厢天花板上，当车厢突然制动时，则()A．绳的拉力突然变小B．绳的拉力突然变大C．绳的拉力没有变化D．无法判断拉力有何变化二、非选择题(共32分)8．(4分)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2倍时，所需要的向心力比原来增加了60 N，物体原来所需要的向心力是________N．9．(4分)一质量为m的小物体在竖直平面内沿半径为r的半圆状轨道运动，经过最低点时的速度是v．已知轨道与小物体间的动摩擦因数是μ，则此物体经过最低点时受到的滑动摩擦力大小为________．10．(4分)一端固定在光滑平面O点的细线，A、B、C各处依次系着质量相同的小球A、B、C，如图5-17所示，现将它们排成一直线，并使细线拉直，让它们在桌面绕O点做圆周运动，如果增大转速，细线将在OA、AB、BC三段线中的________段先断掉．图5-1711．(6分)质量为4 t的汽车，以5 m/s的速率匀速通过半径为50 m的圆弧拱桥，桥面对汽车的动摩擦因数为μ＝0.5，求汽车通过桥面最高点时汽车的牵引力．12．(7分)质量为M的人抓住长L的轻绳，绳的另一端系着质量为m的小球，现让小球在竖直平面内做圆周运动，当球通过最高点时速率为v，则此时人对地面的压力是多大？13．(7分)两个质量分别是m1和m2的光滑小球套在光滑水平杆上，用长为L的细线连接，水平杆随框架以角速度ω做匀速转动，两球在杆上相对静止，如图5-18所示，求两球离转动中心的距离R1和R2及细线的拉力．图5-18参考答案一、选择题(每小题4分，共28分)1．解析：A 、B 、C 的说法不完整，缺少条件，故不正确，只有在v 不变的条件下，才能说a 与r 成反比，ω与r 成反比，在ω不变的条件下，a 与r 成反比．故D 正确． 答案：D2．解析：匀速圆周运动中，速度和加速度方向时刻在变，故A 、B 错，C 对；物体只有做匀速圆周运动时，其合力才垂直于速度，不改变线速度大小，D 错．故C 选项正确． 答案：C3．解析：向心加速度不改变速度大小，只改变速度方向，所以，a 1＞a 2意味着甲的速度方向比乙的速度方向变化得快．故D 选项正确．答案：D4．解析：物体A 在水平台上，受重力G 竖直向下，支持力F N 竖直向上，且两力是一对平衡力，至于物体A 是否受摩擦力，方向如何，由运动状态分析才知道，由于A 随圆盘做圆周运动，所以必须受到向心力作用，G 与F N 不能提供向心力，只有A 受摩擦力F ′且指向圆心充当向心力，才能使物体有向心力而做匀速圆周运动．故B 正确．答案：B5．解析：物块做匀速圆周运动时，具有大小不变的向心加速度和向心力，即合外力的大小不变，且指向圆弧的圆心，这个合力是由重力、弹力和摩擦力合成的，其中重力不变，弹力和摩擦力都相应地发生变化，故C 正确．答案：C6．解析：汽车过凸形桥，在桥顶时汽车对桥的压力为：F ＝mg -m Rv 2R 为桥的曲率半径是固定的，可是v 越大，F 越小，所以为了减小车对桥的压力，应以较快的速度通过桥顶．答案：B7．解析：车厢突然制动时，重球由于惯性，继续向前运动，而悬线欲使它改变运动方向则沿圆弧运动，所以拉力变大，即B 正确．答案：B二、非选择题(共32分)8．解析：由向心力公式F ＝m ω2R 得⎪⎩⎪⎨⎧=+=RF R F 22)2(60ωω 解联立方程得：F ＝20 N答案：209．解析：在最低点时F N -mg ＝m rv 2F N ＝m (g ＋rv 2) 所以F f ＝μF N ＝μm (g ＋rv 2) 答案：μm (g ＋rv 2) 10．解析：同一细线，OA 、AB 、BC 各段线所承受的最大拉力是相等的，转速增大时，实际拉力大的先断，所以此题关键是求出OA 、AB 、BC 各段的拉力与转速的关系． 对C ：F C ＝m ω2r c ＝m 4π2(60n )2r c ． 对B ：F B -F C ＝m ω2r B ，则F B ＝F C ＋m ω2r B ＝m 4π2(60n )2(r B ＋r C ) 对A ：F A -F B ＝m ω2r A ，对F A ＝F B ＋m ω2r A ＝m 4π2(60n )2(r A ＋r B ＋r C )显然，OA 段所受的实际拉力最大，所以转速增大时，三段线中OA 段最先断．答案：OA11．解析：汽车通过桥顶时受到重力G 和支持力F N 以及牵引力F 及摩擦力F f 在竖直方向：mg -F N ＝m Rv 2所以F N ＝mg -m Rv 2桥面对汽车的摩擦力F f ＝μF N由于汽车做匀速圆周运动通过最高点，故它在切线方向的合外力应为零，因此牵引力F ＝F f ＝μm (g -gv 2) ＝0.5×4×120XX ×(10-5052) ＝1.9×120XX N答案：1.9×120XX N12．解析：对球进行受力分析，由牛顿第二定律可得：F ＋mg ＝m Lv 2所以F ＝m Lv 2-mg 即轻绳对小球的拉力为F ．再对人进行受力分析，即受重力、地面对人的支持力和轻绳对人的拉力 所以F N ＋F ′＝MgF N ＝Mg -F ′＝Mg - (m Lv 2-mg ) ＝(M ＋m )g -m Lv 2由牛顿第三定律：人对地面的压力大小F N ′＝F N ＝(M ＋m )g -m Lv 2答案：(M ＋m )g -m Lv 213．解析：绳对m 1和m 2的拉力是它们做圆周运动的向心力，根据题意 R 1＋R 2＝L ，R 2＝L -R 1对m 1：F ＝m 1ω2R 1对m 2：F ＝m 2ω2R 2＝m 2ω2(L -R 1)所以m 1ω2R 1＝m 2ω2(L -R 1)即得：R 1＝212m m L m + R 2＝L -R 1＝211m m L m + F ＝m 1ω2·212m m L m + ＝21221m m L m m +ω 答案：212m m L m +；211m m L m +；F ＝21221m m L m m +ω。

向心力练习1［2019•广东阳春一中高一检测］［多选］如图所示为游乐园中的“空中飞椅”设施，游客乘坐飞椅从启动，匀速旋转，再到逐渐停止运动的过程中，下列说法正确的是（）A.游客和飞椅的向心力等于连接飞椅的绳子的拉力B.游客所受的合外力可能大于游客的向心力C.当游客做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直D.当游客做速率减小的曲线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相反2［多选］如图所示，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，提供运动中小球所需向心力的是（）A.绳的拉力B.重力和绳拉力的合力C.重力和绳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3［2019·广东执信中学高一检测］如图所示，系在细线上的小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。

若小球做匀速圆周运动的轨道半径为R，细线的拉力等于小球重力的n倍，则小球的（）A.线速度大小v=ngRB.线速度大小v=RngC.角速度ω=ngRD.角速度ω=ngR4［2019·云南宣威九中高一检测］［多选］如图所示，A、B两个小球质量相等，用一根轻绳相连，另有一根轻绳的两端分别连接O点和B点，让两个小球绕O点在光滑水平桌面上以相同的角速度做匀速圆周运动，若OB绳上的拉力为F1，AB绳上的拉力为F2，OB=AB，则（）A.A球所受向心力为F1，B球所受向心力为F2B.A球所受向心力为F2，B球所受向心力为F1C.A球所受向心力为F2，B球所受向心力为F1-F2D.F1∶F2=3∶25 ［2019·西安高三二模］［多选］如图所示，转台上固定有一长为4L的水平光滑细杆，两个中心有孔的小球A、B 从细杆穿过并用原长为L的轻弹簧连接起来，小球A、B的质量分别为3m、2m。

竖直转轴处于转台及细杆的中心轴线上，当转台绕转轴匀速转动时（）A.小球A、B受到的向心力之比为3∶2B.当轻弹簧长度变为2L时，小球A做圆周运动的半径为1.5LC.当轻弹簧长度变为3L时，转台转动的角速度为ω，则弹簧的劲度系数为1.8mω2D.如果角速度逐渐增大，则小球B先接触转台边沿6 如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴转动，小强站在距圆心为r处的P点相对圆盘不动。